一種發動機用燃氣混合器的製作方法

2023-05-28 07:34:36

本實用新型涉及一種發動機用燃氣混合器。

背景技術：

以燃氣作為燃料的發動機具有特定的供氣管路，該供氣管路基本包括輸送燃氣的管道、輸送空氣的管道、空氣過濾器、混合器，輸送燃氣的管道直接與混合器連接，輸送空氣的管道先與空氣過濾器連接，空氣過濾器再與混合器連接，混合器與發動機連接。因此，使用燃氣的發動機需要兩路氣體，一路是燃氣、另一路是空氣。空氣需要經過過濾方能與燃氣在混合器中混合，最後形成混合氣體進入發動機。現有技術混合器的內部只具有聚集兩路氣體以形成一路氣體的結構，並在風門板的開關作用下實現通斷，該通斷過程只有連通和關斷兩種狀態、而沒有開度控制即開啟量大小的控制。

變頻發電機工作轉速可以在較大範圍內變化，它要求空載時發動機能工作在怠速運行狀態，以達到節省燃料的目的。而將基於現有的混合器技術的發動機向變頻發電機提供動力時，負載狀態下混合器連通混合氣體輸送路徑，發動機可以正常工作；而當空載狀態下混合器關斷了混合氣體輸送路徑，使得發動機不能運轉、以至於停機，也就無法實現空載時發動機處於怠速運行狀態。因此，當此類混合器使用在發動機為變頻發電機提供動力的工況中，會出現明顯的熄火現象。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是如何在混合器上獲得以滿足怠速運行為目的開啟量，由此得到一種適用於以燃氣作為燃料的發動機的混合器。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：該發動機用燃氣混合器包括本體、風門板、驅動部件，所述本體上設有空氣進氣通道、燃氣進氣通道、主供氣通道，所述空氣進氣通道、燃氣進氣通道、主供氣通道之間連通，所述風門板位於本體內部並且位於主供氣通道內，所述驅動部件固定安裝在本體上，所述驅動部件與風門板連接且驅動風門板做自轉運動以控制主供氣通道通斷，所述本體上設有輔助供氣通道，所述空氣進氣通道、燃氣進氣通道、主供氣通道的橫截面的最小面積都大於輔助供氣通道的橫截面的最小面積，所述輔助供氣通道與燃氣進氣通道直接連通，所述輔助供氣通道與主供氣通道連通，所述輔助供氣通道的橫截面的最小面積至多為燃氣進氣通道的橫截面的最小面積的0.16倍。

上述技術方案中，通過在本體上設置旁通結構獲得在風門板堵住主供氣通道而形成的關斷狀態下供氣的目的，從而為發動機怠速運行提供供氣條件。在此過程中風門板始終處於主供氣通道內，僅僅通過改變風門板在主供氣通道內的姿態便能實現主供氣通道在連通狀態與關斷狀態之間的轉變；因此，該發動機用燃氣混合器的主供氣通道的通斷原理不變。但在旁通結構及輔助供氣通道的幫助下，實現了主供氣通道處於關斷狀態時少量的混合氣體依然可以通過輔助供氣通道被輸送到發動機內，維持發動機怠速運行。

主供氣通道關斷，使得空氣和燃氣混合的主要過程被抑制，因此，在本技術方案中為了能繼續獲得空氣與燃氣混合的過程，將輔助供氣通道的一端與燃氣進氣通道直接連通。由於需要滿足燃氣的空燃比要求，空氣的輸入量始終大於燃氣的輸入量，當空氣和燃氣不能通過主供氣通道時本體內部的空氣的含量仍然大於燃氣的含量；即使兩者獨立，仍然會在因為滿足發動機正常工作而保持含量不一致的情況。依據本體內部空氣與燃氣含量的比例情況，氣體通過輔助供氣通道進入發動機時就會自然而然地形成混合比例滿足上述空燃比的狀態，也就是，空氣和燃氣進入輔助供氣通道並且兩者混合後的含量的比例與滿足空燃比的含量的比例相同。所以，輔助供氣通道的一端與燃氣進氣通道直接連通帶來的技術效果等同於主供氣通道連通時混合氣體的技術效果。

主供氣通道連通，一旦發動機工作會促使主供氣通道內的壓強遠小於空氣進氣通道、燃氣進氣通道的壓強，即主供氣通道內處於負壓狀態，這樣氣體都會從主供氣通道進入發動機，輔助供氣通道的輸送作用被弱化且對主供氣通道的輸送作用不產生阻礙性影響。

不同型號的發動機維持怠速運行狀態的轉速不同，為能使該發動機用燃氣混合器能夠匹配更多的發動機，該發動機用燃氣混合器還包括輔助供氣調節螺釘，所述輔助供氣調節螺釘活動安裝在本體上，所述輔助供氣調節螺釘的活動範圍與輔助供氣通道所在空間相交。當輔助供氣調節螺釘伸入到輔助供氣通道時便可以改變輔助供氣通道的最小橫截面面積，從而改變混合氣體的供應速度。該發動機用燃氣混合器通過改變供氣速度來匹配不同轉速的發動機。

為了能進一步弱化輔助供氣通道在主供氣通道連通輸送氣體時對主供氣通道的影響，使主供氣通道的輸送作用和輔助供氣通道的輸送作用完全獨立，所述主供氣通道在本體表面形成主出氣口，所述輔助供氣通道在本體表面形成輔助出氣口。

輔助供氣通道內形成混合氣體的過程得益於輔助供氣通道一端與燃氣進氣通道直接連通的結構有關即與輔助供氣通道的位置有關。為了能獲得最佳的混合效果，本申請中採用該優選方案，所述輔助供氣通道在本體內部形成輔助進氣口到空氣進氣通道的距離小於等於燃氣進氣通道的直徑。

燃氣的儲存基於特定的物理形態，例如高壓狀態。這樣可以在極小的空間內獲得足夠多的燃氣。因此，在燃氣進氣通道內流動的燃氣是具有明顯的勢能。控制燃氣的運動速度與達到合理空燃比之間存在聯繫，所以，在該發動機用燃氣混合器上還設有燃氣進氣調節螺釘，所述燃氣進氣調節螺釘活動安裝在本體上，所述燃氣進氣調節螺釘的活動範圍與燃氣進氣通道所在空間相交。當燃氣進氣調節螺釘伸入到燃氣進氣通道時便可以改變燃氣進氣通道的最小橫截面面積，從而改變燃氣的供應速度。

本實用新型採用上述技術方案：發動機用燃氣混合器通過設置旁通結構，以旁通結構獲得鑑於主供氣路徑的連通狀態與關斷狀態之間的用於輸送混合氣體的開啟量，在主供氣路徑關斷的情況下通過旁通結構供應滿足發動機怠速運行的混合氣體，使得發動機可以應用與變頻發電技術中。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步具體說明。

圖1為本實用新型一種發動機用燃氣混合器的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種發動機用燃氣混合器的本體在輔助供氣通道處的結構示意圖；

圖3為本實用新型一種發動機用燃氣混合器的立體圖。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，發動機用燃氣混合器包括了本體1、風門板2和驅動部件。本體1內設有用於輸送氣體的通道，包括空氣進氣通道3、燃氣進氣通道4、主供氣通道5、輔助供氣通道6。主供氣通道5位於空氣進氣通道3的延伸方向上，且兩者連接而形成連通結構。空氣進氣通道3的寬度在朝著主供氣通道5所在位置的方向上逐漸減小，空氣進氣通道3在於主供氣通道5連接的部位呈圓柱狀，空氣進氣通道3在圓柱狀的部位形成喉口7；空氣進氣通道3在喉口7處的寬度最小，空氣進氣通道3在喉口7處的橫截面面積最小。

主供氣通道5的寬度在遠離空氣進氣通道3的方向上逐漸增大、直至形成圓柱狀結構。主供氣通道5的橫截面呈圓形；風門板2為扁平的圓形結構，它位於主供氣通道5內。驅動部件包括步進電機8、傳動軸9，步進電機8和傳動軸9都安裝在本體1上，步進電機8與本體1固定連接、傳動軸9與本體1活動連接，傳動軸9與步進電機8固定連接，步進電機8可以驅動傳動軸9做自轉運動。風門板2固定在傳動軸9上，故當傳動軸9自轉時風門板2可以在主供氣通道5內改變空間姿態。風門板2處於橫在主供氣通道5內時主供氣通道5的延伸方向垂直風門板2，主供氣通道5處於關斷狀態；風門板2處於順著主供氣通道5的延伸方向時，主供氣通道5處於連通狀態。通過風門板2的姿態調整，可以實現主供氣通道5的通斷控制。

燃氣進氣通道4的橫截面也呈圓形，而且燃氣進氣通道4整體在本體1呈圓柱狀。燃氣進氣通道4的一端與空氣進氣通道3的喉口7直接連通，即燃氣進氣通道4與空氣進氣通道3直接連通。燃氣進氣通道4的延伸方向與空氣進氣通道3的延伸方向垂直。燃氣進氣通道4的橫截面的面積都小於空氣進氣通道3的橫截面的面積。在本體1上活動設置有燃氣進氣調節螺釘10，燃氣進氣調節螺釘10活動安裝在本體1上，燃氣進氣調節螺釘10的活動範圍與燃氣進氣通道4所在空間相交，當擰動燃氣進氣調節螺釘10時它可以伸入到燃氣進氣通道4內、也可以遠離燃氣進氣通道4，由此形成調節作用。

輔助供氣通道6的一端與燃氣進氣通道4直接連通，輔助供氣通道6的另一端在本體1表面形成輔助出氣口11；主供氣通道5在本體1表面形成主出氣口12，主出氣口12和輔助出氣口11都位於本體1的同一側，兩者相鄰設置。輔助供氣通道6的橫截面的面積小於燃氣進氣通道4的橫截面的面積，即空氣進氣通道3的橫截面的最小面積、燃氣進氣通道4的橫截面的最小面積、主供氣通道5的橫截面的最小面積都大於輔助供氣通道6的橫截面的最小面積。而且輔助供氣通道6的橫截面的最小面積為燃氣進氣通道4的橫截面的最小面積的0.16倍。輔助供氣通道6在本體1內部形成輔助進氣口到空氣進氣通道3的喉口7的距離等於燃氣進氣通道4的直徑。在本體1上設置有輔助供氣調節螺釘13，輔助供氣調節螺釘13活動安裝在本體1上，所述輔助供氣調節螺釘13的活動範圍與輔助供氣通道6所在空間相交。當擰動輔助供氣調節螺釘13時它可以伸入到輔助供氣通道6內、也可以遠離輔助供氣通道6，由此形成調節作用。

本體1內主供氣路徑主要由空氣進氣通道3、燃氣進氣通道4、主供氣通道5構成，主供氣通道5的通斷狀態決定了主供氣路徑的通斷狀態。輔助供氣通道6始終處於連通狀態，但只在主供氣通道5關斷即主供氣路徑關斷時才正常工作；當主供氣通道5關斷時，來自空氣進氣通道3的空氣和來自燃氣進氣通道4的燃氣都從輔助供氣通道6向外輸出，空氣和燃氣在輔助供氣通道6內混合。輔助供氣通道6輸送混合氣體的量遠低於主供氣路徑輸送混合氣體的量，但這足以維持與其匹配的發動機處於怠速運行狀態。