[发明专利]一种氢气天然气全比例可变双燃料发动机

说明书

本发明的目的在于提供一种氢气天然气全比例可变双燃料发动机，包括气缸、气缸盖、活塞、进气歧管、排气歧管、氢气储挂、天然气储罐，涡轮增压器的压气机出口连通混合器，混合器连通进气总管，进气总管连接进气歧管，氢气储罐连接氢气气轨，氢气喷射阀安装在进气总管里并连接氢气气轨，氢气喷气阀的端部连接氢气喷管，氢气喷管设置在进气阀旁，天然气储罐连接天然气气轨，天燃气喷气阀安装在混合器里并连接天然气气轨。本发明能实现氢气天然气的全比例和氢气正时可变，提高全工况范围内燃料燃烧效率以及燃料经济性；同时，能够有效地避免使用单一氢气或天然气作为燃料所带的来诸如缸内爆震和失火等不正常燃烧现象以及甲烷碳氢高等问题。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，具体地说是双燃料发动机。

背景技术

日益严苛的排放法规和化石燃料总量的减少给整个内燃机行业带来了极大的挑战，寻找替代能源实现更加高效清洁燃烧十分重要。

氢气作为一种高效低排放的燃料被认为是一种具有很大发展潜力的新型能源。氢在地球上主要以化合态存在，储量极其丰富，氢能的优点主要有：燃烧热值高，燃烧同等质量的氢产生的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。并且其燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。同时，在各种化石燃料中，天然气以其资源丰富、排放污染低、价格低廉等优点，被认为是一种非常具有发展前景的燃料。采用氢气天然气作为双燃料发动机燃料，可以更好的满足发动机工作要求，提高发动机效率、提高燃料经济性、降低污染物排放。

随着氢燃料技术的逐步发展，已经出现了将氢燃料直接用做发动机燃料的应用。公开号为CN102039814A的专利提出了一种以甲醇制氢作为燃料的新能源发动机，该装置问题在于氢气作为一种极易燃烧的气体，喷入缸内的混合气燃烧速度过快不易控制，所以只采用单一氢气作为燃料易产生爆震及回火等问题。公开号为CN107939556A的专利设计了一种新型天然气发动机的天然气喷气方式，将燃气喷管安装在进气道末端，缩短了空气与天然气混合气进入缸内的时间。这一发明问题在于，没有解决天然气发动机排放气体中甲烷碳氢高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可以实现氢气天然气的全比例和氢气正时可变，降低甲烷碳氢排放，提高全工况范围内燃料燃烧效率以及燃料经济性的一种氢气天然气全比例可变双燃料发动机。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种氢气天然气全比例可变双燃料发动机，其特征是：包括气缸、气缸盖、活塞、进气歧管、排气歧管、氢气储挂、天然气储罐，活塞位于气缸里，气缸盖位于气缸上方，活塞、气缸和气缸盖组成燃烧室，进气歧管和排气歧管伸入至气缸盖里，进气歧管里设置进气阀，排气歧管里设置排气阀，涡轮增压器的压气机出口连通混合器，混合器连通进气总管，进气总管连接进气歧管，氢气储罐连接氢气气轨，氢气喷射阀安装在进气总管里并连接氢气气轨，氢气喷气阀的端部连接氢气喷管，氢气喷管设置在进气阀旁，天然气储罐连接天然气气轨，天燃气喷气阀安装在混合器里并连接天然气气轨。

本发明还可以包括：

1、氢气喷管的形状为弯折管，氢气喷管的端部对准气门喉口，进气阀开启后氢气由氢气喷管喷出直接喷入气缸内实现准缸内直喷。

2、氢气气轨上安装氢气过滤器、氢气减压器，天然气气轨上安装天然气过滤器、天然气减压器。

3、在进气阀开启后且活塞下行过程中，当活塞的泵吸作用使气缸内压力小于进气歧管压力时，开始喷射氢气，以避免发生回火；同时采用零气门重叠角，从而避免进气总管喷射天然气引起的扫气损失。