一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)是可燃?xì)怏w通過(guò)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，由火花塞點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)生熱能推動(dòng)活塞運(yùn)行實(shí)現(xiàn)做功的一種內(nèi)燃動(dòng)力裝置?？扇?xì)怏w與其燃燒所需的空氣混合形成可燃混合氣的結(jié)構(gòu)方式稱為燃?xì)夤庑褪?，基本可分為外混式和?nèi)混式兩種類型。
[0003]外混式指可燃?xì)怏w在空氣進(jìn)氣系統(tǒng)管道內(nèi)經(jīng)由氣體混合器與空氣混合，形成可燃混合氣后進(jìn)入進(jìn)氣管送入氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒做功的形式。外混式供氣型式可保持氣體混合均勻，使發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。但由于該系統(tǒng)工作時(shí)進(jìn)氣管內(nèi)始終充滿可燃混合氣，所以存在以下問題:
[0004](I)排氣溫度高氣門重疊期間，部分可燃的混合氣排入排氣管中燃燒造成排氣溫度高，同時(shí)，排氣溫度高使灼熱點(diǎn)增多，增大了爆燃幾率，限制了功率的進(jìn)一步提高。
[0005](2)排氣門磨損大及火花塞壽命短由于外混式缸蓋、活塞、拍氣門和火花塞等處承受熱負(fù)荷，且溫度高，降低了這些零部件的耐磨性和壽命。
[0006](3)易回火放炮進(jìn)氣管中始終充滿著可燃混合氣，當(dāng)進(jìn)氣門因磨損而關(guān)閉不嚴(yán)或因積炭堆積過(guò)多形成灼熱點(diǎn)時(shí)，都會(huì)引起回火放炮的發(fā)生，易造成對(duì)設(shè)備甚至是操作人員人身的安全隱患。
[0007]內(nèi)混式是指將可燃?xì)怏w直接送入氣缸蓋進(jìn)氣道內(nèi)與空氣在進(jìn)氣門附近混合，進(jìn)氣門打開后可燃混合氣進(jìn)入燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒的形式。對(duì)于內(nèi)混式燃?xì)夤┙o系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空氣與可燃?xì)怏w分別進(jìn)入燃燒室，因而可采用較大的氣門重疊角，實(shí)現(xiàn)較理想的掃氣過(guò)程，有效地降低熱負(fù)荷；可燃混合氣只存在于進(jìn)氣門和氣缸內(nèi)，從而有效杜絕了回火放炮現(xiàn)象，工作安全可靠。
[0008]根據(jù)燃?xì)膺M(jìn)氣控制系統(tǒng)不同燃?xì)夤┙o系統(tǒng)類型又分為機(jī)械式和電控式兩種。專利CN1699730A《一種燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)空氣與燃?xì)庠诟變?nèi)混合燃燒的方法》采用機(jī)械式控制，在進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)置凸輪軸等小氣門配氣機(jī)構(gòu)，燃?xì)饨?jīng)燃?xì)饪偣?、燃?xì)庵Ч?、各缸的小氣門配氣機(jī)構(gòu)和燃?xì)鈬娚涔芩椭粮鳉飧椎倪M(jìn)氣門口與空氣一起進(jìn)入氣缸內(nèi)混合經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒。該方式存在如下問題:發(fā)動(dòng)機(jī)配有主配氣系統(tǒng)和與缸數(shù)相同的小配氣機(jī)構(gòu)，增加了大量傳動(dòng)部件，設(shè)備制造成本大幅增加，同時(shí)增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率。
[0009]電控式內(nèi)混供氣原理與目前汽車所用的電子噴射發(fā)動(dòng)機(jī)相類似，燃?xì)馀c空氣噴射到進(jìn)氣道進(jìn)氣門附近，各氣體的噴射時(shí)間和噴射量由進(jìn)氣道上的電磁噴射閥控制。
[0010]電磁閥對(duì)使用環(huán)境要求較高，如要求氣體干燥、潔凈，周圍干擾信號(hào)相對(duì)較弱等。而實(shí)際使用過(guò)程中，由于氣體中含有相當(dāng)量的水汽、焦油、固含物等雜質(zhì)，周圍環(huán)境干擾信號(hào)強(qiáng)等問題的存在，使得電磁閥的控制穩(wěn)定性差，甚至造成電噴閥不斷損壞不斷更換疲于應(yīng)付的局面，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)的使用效率。
[0011]前述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)多用于甲烷含量較高的天然氣、煤層氣等，而對(duì)于高含氫氣體(如焦?fàn)t煤氣、煉化尾氣等)發(fā)電技術(shù)研究起步較晚，規(guī)模較小。
[0012]高含氫氣體與天然氣的燃燒性質(zhì)有較大的差別。氫氣與空氣混合，火焰?zhèn)鞑ニ俣缺燃淄榕c空氣混合物快很多，甲烷的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣仁?7.3cm/s，氫氣的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣仁?91?310cm/s，其點(diǎn)火能量?jī)H為15.1?20.0 μ J，而一般火化塞的點(diǎn)火能量不低于50mJ，點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間不低于0.5ms，點(diǎn)火能量比氫氣大3300倍以上。因此，點(diǎn)火后，氫氣立即燃燒。高含氫氣體的燃燒持續(xù)時(shí)間短，點(diǎn)火時(shí)幾乎沒有滯燃期。另外著火濃度極限(體積百分?jǐn)?shù))范圍為4.2%-74.2%，是甲烷的3倍。這些性質(zhì)決定了高含氫氣體燃料的易燃易爆性。普通燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高含氧氣體燃料的適應(yīng)性較差，進(jìn)氣管回火、排氣管放炮等問題非常嚴(yán)重。特別是大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，如果沒有有效的技術(shù)手段，安全問題非常突出。
[0013]勝利油田勝動(dòng)機(jī)械曾采用電噴內(nèi)混法對(duì)高含氫煤氣進(jìn)行發(fā)電試驗(yàn)，有效避免放炮現(xiàn)象，但由于電噴閥使用壽命短、數(shù)量多，電噴閥消耗量大，運(yùn)行費(fèi)用高。改為電控外混后，仍存在控制繁瑣等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為適合當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展需求，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于以燃?xì)?，尤其是高含氫氣體為燃料的缸內(nèi)直噴混合進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。
[0015]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)，包括燃?xì)饪偣?、空氣總管和氣缸，所述燃?xì)饪偣芘c燃?xì)膺M(jìn)氣支管連接，所述燃?xì)膺M(jìn)氣支管上設(shè)有多個(gè)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管，所述每個(gè)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管的端部設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)氣門；所述空氣總管與空氣進(jìn)氣支管連接，所述空氣進(jìn)氣支管上設(shè)有多個(gè)空氣進(jìn)氣歧管，所述每個(gè)空氣進(jìn)氣歧管的端部設(shè)有空氣進(jìn)氣門；所述氣缸設(shè)有多個(gè)，每個(gè)氣缸分別與一個(gè)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管和一個(gè)空氣進(jìn)氣歧管連接，每個(gè)氣缸還分別接有排氣支管，所述排氣支管均與排氣總管連接。
[0016]具體地，所述燃?xì)膺M(jìn)氣歧管的燃?xì)膺M(jìn)氣門以及空氣進(jìn)氣歧管的空氣進(jìn)氣門分別置于氣缸內(nèi)。
[0017]具體地，所述排氣支管的端部設(shè)有排氣門，所述排氣門置于氣缸內(nèi)。
[0018]具體地，所述燃?xì)饪偣苌显O(shè)有燃?xì)饪刂崎y。
[0019]具體地，所述燃?xì)膺M(jìn)氣門、空氣進(jìn)氣門以及排氣門均直接與主氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
[0020]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0021]1、本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)，在進(jìn)氣缸之前，燃?xì)夂涂諝馔耆蛛x，即使在燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后氣缸蓋氣門座圈磨損的情況下，燃?xì)馀c空氣也不會(huì)在進(jìn)氣道內(nèi)形成易燃混合物，徹底阻斷進(jìn)氣道內(nèi)的回火、燃爆現(xiàn)象，系統(tǒng)安全穩(wěn)定。
[0022]2、系統(tǒng)只有主氣門配氣機(jī)構(gòu)，不含其它傳動(dòng)部件、凸輪軸部件、搖臂部件等，制造