[实用新型]燃气、空气分路涡轮增压气体发动机

说明书

技术领域

    本发明属于气体发动机，涉及一种燃气、空气分路涡轮增压气体发动机。

背景技术

    目前市场上大多数含H₂气体发动机将燃气单独用压缩机或罗茨风机加压到0.1MPa以上。通过配气定时，在进气门打开之后，将燃气喷射到发动机进气门附近，与空气同时进入汽缸，完成气体发动机的做功过程。其缺点为：为了让燃气压力提升，需要单独消耗压缩机或罗茨风机的功率，而且压缩机或罗茨风机的可靠性直接影响到整个气体发动机的可靠性。

发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便、安全可靠的燃气、空气分路涡轮增压气体发动机，该发动机靠气体发动机自身排气能量来为燃气加压。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的燃气、空气分路涡轮增压气体发动机，包括与气缸连接的空气进气管和燃气进气管，其特征在于：燃气进气管上沿进气方向依次设有燃气控制碟门、燃气增压器和燃气喷射阀，空气进气管上沿进气方向依次设有空气控制碟门和空气增压器。燃气喷射阀向气缸的进气门附近喷射燃气，燃气再通过进气门进入汽缸，空气通过进气门直接进入汽缸。

所述的燃气控制碟门和空气控制碟门都连接燃气空燃比闭环控制装置，燃气空燃比闭环控制装置根据负荷大小精确控制燃气量及空气量。 

所述的气缸为单个或多个；气缸为多个时，各个气缸并联使用同一个空气控制碟门和空气增压器，以及同一个燃气控制碟门和燃气增压器，每个气缸单独使用一个燃气喷射阀。

所述的气缸的废气排气管连接燃气增压器和/或空气增压器的动力气输入端；气缸为多个时，根据燃气热值的不同和燃气与空气的比例，来确定燃气增压器和空气增压器的动力气输入端所连接的气缸的废气排气管数目。

本发明的有益效果是，燃气单独加压，靠气体发动机自身排气能量来为燃气加压，节省了外接压缩机或罗茨风机，节省了外接压缩机或罗茨风机所消耗的电能，达到了因节省设备而提高可靠性的目的，同时还可以做到，根据不同燃气热值的大小，合理搭配燃气与空气流量需求不同、压力需求不同所要求的增压器参数。

附图说明

图1为燃气进气管示意图，图2为空气进气管示意图。箭头表示燃气或空气的进气方向。

图中，1燃气控制碟门，2燃气增压器，3燃气进气管，4燃气喷射阀，5燃气空燃比闭环控制装置，6进气门，8空气进气管，9空气控制碟门，10空气增压器。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的燃气、空气分路涡轮增压气体发动机，包括与气缸连接的空气进气管8和燃气进气管3，燃气进气管上沿进气方向依次设有燃气控制碟门1、燃气增压器2和燃气喷射阀4，空气进气管上沿进气方向依次设有空气控制碟门9和空气增压器10。汽缸设有进气门6，进气门外面与燃气喷射阀4喷口靠近，进气门外面连接空气进气管8。燃气喷射阀向气缸的进气门6附近喷射燃气，燃气再通过进气门进入汽缸，空气通过进气门直接进入汽缸。

所述的燃气控制碟门1和空气控制碟门9都连接燃气空燃比闭环控制装置5，燃气空燃比闭环控制装置根据负荷大小精确控制燃气量及空气量。 

所述的气缸为单个或多个；气缸为多个时，各个气缸并联使用同一个空气控制碟门9和空气增压器10，以及同一个燃气控制碟门1和燃气增压器2，每个气缸单独使用一个燃气喷射阀4。

所述的气缸的废气排气管连接燃气增压器和/或空气增压器的动力气输入端；气缸为多个时，根据燃气热值的不同和燃气与空气的比例，来确定燃气增压器和空气增压器的动力气输入端所连接的气缸的废气排气管数目。

多缸气体发动机，根据燃气热值的不同，排气能量的分配可以相同，也可以不同。以12缸发动机为例，燃气增压器所连接的气缸排气管数，可以为从1缸至11缸之间的任意选择；空气增压器连接的气缸排气管数，可以为从11缸至1缸之间的任意选择。

本发明的燃气、空气分路涡轮增压气体发动机，燃气单独加压，靠气体发动机自身排气能量来为燃气加压，节省了外接压缩机或罗茨风机，节省了外接压缩机或罗茨风机所消耗的电能。同时还可以做到，根据不同燃气热值的大小，合理搭配燃气与空气流量需求不同、压力需求不同所要求的增压器参数。

工作时，空气进入空气进气管8并且经过空气控制碟门9和空气增压器10进入进气门6与7，从而进入气缸内部。燃气进入燃气进气管3并且经过燃气控制碟门1、燃气增压器2和燃气喷射阀4，由燃气喷射阀喷入进气门6和7，从而进入气缸内部。燃气和空气在气缸内形成可燃混合气，经火花塞点火爆发后推动活塞做功。燃烧后的废气进入燃气增压器2或空气增压器10的动力气输入端，靠气体发动机自身排气能量来为燃气和空气加压。由燃气空燃比闭环控制系统5，根据预先设定的程序，参考氧传感器传回的参考值，给出燃气控制碟门和空气控制蝶门相应的角度位置，从而保证发动机始终处于最佳运行状态，同时燃气空燃比闭环控制系统5还可以根据负载的变化，同时调整两个碟门始终处于最佳运行状态。