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CN103953467B - 一体式燃气喷射混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式燃气喷射混合器。该一体式燃气喷射混合器装置包括：喷射装置总成上气轨，燃气喷射器，集成式混合器(下气轨与混合器集成一体)，燃气压力温度传感器等。喷射装置总成上气轨的下侧并排开设有多个燃气出口；喷射装置总成下气轨及混合器集成体，其包括：混合器管体和集成在混合器管体一侧的喷射装置总成下气轨体，混合器管体的一端内嵌有混合器部件；以及喷射器，其进气口与喷射装置总成上气轨的燃气出口连通，该喷射器的出气口与所述喷射装置总成下气轨体的燃气进口连通。该一体式燃气喷射混合器瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，结构紧凑，拆装方便，制造成本较低。

Description

一体式燃气喷射混合器
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种一体式燃气喷射混合器。
背景技术
现在市场上的燃气发动机主要采用单点喷射加预混合的燃料供给方式，即天然气通过喷射装置把燃气喷入混合器再和空气在发动机进气管内预先混合，形成可燃气体，最后再进入发动机气缸，进行燃烧。
如图1所示，目前大多数的燃气喷射装置都是以上下轨的形式设计，主要包括：喷射装置总成上气轨11和喷射装置总成下气轨12，以及连通该喷射装置总成上、下气轨的喷射器13，三者固定安装在安装支架14上，喷射装置总成上气轨11的端部布设有压力温度传感器15，喷射装置总成下气轨12的出气端通过导管16连通至混合器17，即喷射装置总成上气轨11(喷嘴入口)为高压燃气，喷射装置总成下气轨12(喷嘴出口)为经过精密计算得到的当前需要的低压燃气，再通过导管16接到混合器17。这种传统的设计方式优点为：喷射装置与混合器各自独立，可以分开设计与采购。另外整机布置较为灵活设计方不需要完全了解发动机的整机布置方案，可以单独设计、通用性强。但这种传统的设计存在以下缺点：
首先，因为从喷射总成到混合器的导管较长，瞬态加速时响应性差、容易造成燃料过稀而导致发动机失火。另外，燃气喷射装置的零件较为零散，布置不够紧凑影响美观，且成本较高。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理，将燃气喷射装置的下气轨通过简化设计直接设计在混合器体上，与混合器集成一体安装在发动机进气管上，瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，结构紧凑，拆装方便，制造成本较低的一体式燃气喷射混合器。
为实现上述目的，本发明提供了一体式燃气喷射混合器，包括：喷射装置总成上气轨，横向设置在该一体式燃气喷射混合器的上方，一端开设有高压燃气入口，喷射装置总成上气轨的下侧并排开设有多个燃气出口；喷射装置总成下气轨及混合器集成体，其包括：混合器管体和集成在混合器管体一侧喷射装置总成下气轨体，混合器管体的一端具有混合器部；喷射装置总成下气轨体的侧面与混合器管体的外周面一体连接，其顶面开设有多个燃气进口，喷射装置总成下气轨体的内部开设有与多个燃气进口连通的燃气通道，该燃气通道与混合器部的内腔连通；以及喷射器，其进气口与喷射装置总成上气轨的燃气出口连通，该喷射器的出气口与所述喷射装置总成下气轨体的燃气进口连通。
优选地，上述技术方案中，喷射装置总成上气轨的高压燃气入口端的侧面布设有压力温度传感器。
优选地，上述技术方案中，喷射装置总成上气轨的燃气出口为三个。
优选地，上述技术方案中，混合器部由混合器衬套嵌装在混合器管体的一端形成，混合器衬套的周向均匀开设有贯穿内外侧面的多个燃气孔，该燃气孔对应的混合器管体的内周面上开设有燃气进气环槽。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该一体式燃气喷射混合器结构简单合理，将燃气喷射装置的下气轨通过简化设计直接安装在混合器体上，与混合器集成一体安装在发动机进气管上，瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，瞬态响应性好，结构紧凑，拆装方便，制造成本较低。
附图说明
图1是现有燃气喷射装置的结构示意图。
图2是本发明的一体式燃气喷射混合器的第一视角立体结构示意图。
图3是本发明的一体式燃气喷射混合器的第二视角立体结构示意图。
图4是本发明的一体式燃气喷射混合器的喷射装置总成下气轨及混合器集成体的立体结构示意图。
图5是本发明的一体式燃气喷射混合器的喷射装置总成下气轨及混合器集成体的剖视结构示意图。
主要附图标记说明：
11-喷射装置总成上气轨，12-喷射装置总成下气轨，13-喷射器，14-安装支架，15-压力温度传感器，16-导管，17-混合器，21-喷射装置总成上气轨，211-压力温度传感器，22-喷射装置总成下气轨及混合器集成体，221-混合器管体，222-喷射装置总成下气轨体，223-混合器部，224-混合器衬套，23-喷射器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图2和图3所示，根据本发明具体实施方式的一体式燃气喷射混合器的具体结构包括：喷射装置总成上气轨21和喷射装置总成下气轨及混合器集成体22，以及连通该喷射装置总成上气轨21和喷射装置总成下气轨及混合器集成体22的喷射器23，喷射装置总成上气轨21(喷嘴入口)为高压燃气，经喷射器23喷射进入喷射装置总成下气轨及混合器集成体22，与空气混合后进入发动机进气管，该一体式燃气喷射混合器将燃气喷射装置的下气轨通过简化设计直接安装在混合器体上，与混合器集成一体安装在发动机进气管上，瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，瞬态响应性好，结构紧凑，拆装方便，制造成本较低。
喷射装置总成上气轨21横向设置在该一体式燃气喷射混合器的上方，一端开设有高压燃气入口，高压燃气入口端的侧面布设有压力温度传感器211，喷射装置总成上气轨21的下侧并排开设有多个燃气出口，该多个燃气出口分别与一一对应的喷射器23的进气口连通。本实施例的燃气出口为三个。
如图4和图5所示，喷射装置总成下气轨及混合器集成体22包括：混合器管体221和集成在混合器管体221一侧喷射装置总成下气轨体222，混合器管体221平行于喷射装置总成上气轨21横向设置，一端具有混合器部223；混合器部223由混合器衬套224插装在混合器管体221的一端形成，混合器衬套224的周向均匀开设有贯穿内外侧面的多个燃气孔，该燃气孔对应的混合器管体221的内周面上开设有燃气进气环槽。
喷射装置总成下气轨体222为长方体结构，侧面与混合器管体221的外周面一体连接，喷射装置总成下气轨体222的顶面开设有多个燃气进口，该多个燃气进口分别与一一对应的喷射器23的出气口连通。本实施例的燃气出口为三个。喷射装置总成下气轨体222的内部开设有与多个燃气进口连通的燃气通道(即集成在混合器上的下气轨)，该燃气通道与混合器管体221的内周面的燃气进气环槽连通，喷射器23的喷射的燃气由燃气通道导入燃气进气环槽，再经混合器衬套224的多个燃气孔均匀喷入混合器部223内部与空气进行混合。燃气经多个燃气孔均匀喷入混合器部223与空气进行混合能够使得燃气与空气混合的更加均匀，发动机燃烧更充分。该一体式燃气喷射混合器取消了传统的喷射总成下气轨，取消了下轨至混合器的导管，相关专用接头，安装支架等，直接在混合器体上设计下轨，整个喷射总成与混合器集成一体安装在进气管上，结构紧凑，拆装方便，更重要的是因为喷射器与混合器距离拉近瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，另外由于取消了部分零部件整体的制造成本较低。
喷射器23竖直设置在喷射装置总成上气轨21和喷射装置总成下气轨及混合器集成体22之间，喷射器23的进气口与喷射装置总成上气轨21的燃气出口连通，喷射器23的出气口与喷射装置总成下气轨体222的燃气进口连通。
燃气由喷射装置总成上气轨21通过喷射器23喷射到喷射装置总成下气轨体222的燃气通道(集成在混合器上的下气轨)，再由喷射装置总成下气轨体222的燃气通道进入混合器管体221的混合器部223内与空气混合形成可燃气体。
综上，该一体式燃气喷射混合器结构简单合理，将燃气喷射装置的下气轨通过简化设计直接安装在混合器体上，与混合器集成一体安装在发动机进气管上，瞬态响应及混合气浓度控制的跟随性较好，瞬态响应性好，结构紧凑，拆装方便，制造成本较低。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种一体式燃气喷射混合器，其特征在于，包括：
喷射装置总成上气轨，其横向设置在该一体式燃气喷射混合器的上方，所述喷射装置总成上气轨的一端开设有高压燃气入口，该喷射装置总成上气轨的下侧并排开设有多个燃气出口，且该喷射装置总成上气轨的侧面设有燃气压力温度传感器安装孔；
喷射装置总成下气轨及混合器集成体，其包括：混合器管体和集成在混合器管体一侧的喷射装置总成下气轨体，所述混合器管体的一端具有混合器部；所述喷射装置总成下气轨体的侧面与混合器管体的外周面一体连接，该喷射装置总成下气轨体的顶面开设有多个燃气进口，所述喷射装置总成下气轨体的内部开设有与所述多个燃气进口连通的燃气通道，该燃气通道与混合器部的内腔连通；以及
喷射器，其进气口与所述喷射装置总成上气轨的燃气出口连通，该喷射器的出气口与所述喷射装置总成下气轨体的燃气进口连通。
2.根据权利要求1所述的一体式燃气喷射混合器，其特征在于，所述喷射装置总成上气轨的高压燃气入口端的侧面布设有压力温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一体式燃气喷射混合器，其特征在于，所述喷射装置总成上气轨的燃气出口为三个。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一体式燃气喷射混合器，其特征在于，所述混合器部由混合器衬套嵌入安装在混合器管体的一端形成，所述混合器衬套的周向均匀开设有贯穿内外侧面的多个燃气孔，该燃气孔对应的混合器管体的内周面上开设有燃气进气环槽。
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