专利名称：气体发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种专门燃用天然气、液化石油气、沼气等可燃性气体的气缸直径为135至140mm的发动机。
目前气缸直径为135至140mm的柴油机，由于以柴油作为燃料，对大气污染比较严重，燃料经济性差。我国石油资源短缺，而天然气的产、储量却发展很快，属于富气贫油国家。CN88202971U和CN2169691Y两项实用新型专利分别揭示了汽油机改装沼气发动机和汽、柴油机改装的油气双燃料发动机，它们对原来发动机本身没作改动，仅在机外增设燃气装置，改造缺乏科学性，而且改造成本高、故障点多不，动力性能差。
本实用新型的目的是在国内现有的135至140mm系列柴油机基础上开发一种专门使用单一气体燃料的环保型动力机械。
本实用新型技术解决方案是一种专门燃用天然气、液化石油气、沼气等可燃性气体的气缸直径为135至140mm的气体发动机，包括有机体组件、配气机构、冷却与润滑机构、活塞组件、气缸盖组件、曲柄连杆机构，其特征在于在机体上分布装有供气系统、控制系统、点火系统，在机体上装有点火系统的点火信号发生器；在机体的飞轮壳上装有控制系统的转速传感器、机油压力传感器；在机体上装有供气系统的空气滤清器；在进气管的进气口装有配气机构的混合器。
本实用新型中所述的气体发动机的点火系统中的点火信号发生器装在机体前侧，点火线圈部件装在机体正侧面，火花塞装在气缸盖上，点火线圈部件通过高压线与火花塞连接，点火线圈的初级电路通过电源线与机外蓄电池相连。控制系统中的转速传感器安装在飞轮壳上，机油压力传感器安装在飞轮壳的机油道接口，机油温度传感器安装在油底壳上，水温传感器装在冷却水管节温器上，转速调速执行器安装在进气管上，其与混合器用连接杆通过关节轴承相连。供气系统中的空气滤清器安装在机体的飞轮壳上部，通过弯管与装在进气管进气口的混合器连接。在混合器盖上装有回火防爆皮阀，混合器盖与混合器体间装有膜片，膜片上装有阀芯和喷嘴，膜片与混合器盖间装有弹簧，阀芯正对着燃气管的出口，燃气管中装有进气调节阀。
活塞顶部的燃烧室采用加大容积，降低发动机的压缩比。配气机构采用装在机体内中部的专用凸轮轴。
发动机工作时，新鲜空气经空气滤清器滤清净化后进入混合器；经稳压装置净化稳定压力后的天然气经调压阀进一步稳压后也送入混合器。进入混合器的空气和天然气按比例均匀混合在一起送入气缸内。在混合器出口处装有节气门，其手柄与调速系统相连以控制发动机进气量大小，调节发动机工况。控制系统的转速控制部分控制发动机在外界负荷变化时，其转速仍能基本保持不变。自动保护控制部分与机油压力低于某一极限、转速和水温高于一定限值时，将断开点火线路，火花塞失火而使发动机停止工作，从而可以做到在无人职守的情况下发动机也能安全运行，不致因机油压力低、转速过高、水温过高而损坏。
当活塞接近压缩行程上止点时，火花塞在高压电流作用下产生火花，点燃气缸内的可燃混合气，使气体剧烈膨胀推动活塞下行做功。
配气机构的专用凸轮轴使得在活塞行至上止点前后，经排气门能同时开启的气门重叠角减小，以适应气体燃料的燃烧。
本实用新型的优点是本机结构新颖，在同系列柴油机基础上，去除了燃油系统，仅燃用气体燃料的新型动力机械，其工作可靠、维修方便、操作简单，污染较同系列柴油机大大降低，是气源丰富地区的理想动力设备。供气系统中混合器采用单等真空度混合器，使得空气和可燃剂的混合比在发动机整个运行过程中基本不随工况的改变而改变，能很好地适应气体发动机的工作要求。点火系统采用无触点高能点火，提高了点火可靠性。燃烧室容积加大，选用合适的压缩比后更适应气体燃料燃烧特性。若使用本来白白放空又污染环境的油田石油伴生气作燃料，则既节约了石油资源又减少了环境污染，使用低价高质燃料即可获得所需的动力，具有可观的经济和社会效益。
以下结合附图和实施例说明本实用新型
图1是135至140mm系列气体发动机横向剖面图；图2是135至140mm系列气体发动机结构示意图；图3是供气系统结构示意图；图4是供气系统的混合器结构示意图。
参照附
图1所示，135至140系列气体发动机，在其机体上分布装有机体组件1、配气机构2、冷却与润滑机构3、控制系统4、点火系统5、活塞组件6、供气系统7、汽缸盖组件8和曲柄连杆机构9组成。
参照附图2所示，135至140系列气体发动机点火系统包括装在机体24前侧的点火信号发生器11、固装在机体24正侧面的点火线圈部件16、装在气缸盖8上的火花塞15。点火线圈部件16通过高压线与火花塞15连接。点火线圈部件16的初级电路通过电源线与机外的蓄电池相连。在活塞转至某一缸上止点时，点火信号发生器11产生点火信号，点火线圈部件16中产生高压电，通过高压线传给火花塞15点火。
控制系统中转速传感器23安装在飞轮壳25上，机油压力传感器22安装在飞轮壳25的机油道接口。机油温度传感器10安装在油底壳27上，水温传感器14装在冷却水管节温器13上。转速调速执行器17安装在进气管12上，其与混合器19用连接杆18通过关节轴承相连。发动机转速信号通过转速传感器23传递给机外的转速控制器，由转速控制器发出信号给转速调速执行器17，通过连接杆18使混合器19上的节气门开度变化以调解发动机转速。
供气系统中的空气滤清器21安装在机体24上位于飞轮壳25上部，通过弯管20与混合器19连接。
参照附图3所示，设在机外的高压罐32与低压罐34均固定在支架29上。高、低压罐侧面分别装有压力表31。高、低压罐底部分别装有排污阀30，高、低压罐之间的管路上装有减压阀33，在低压罐34的中部设有管路与气体发动机上的阀门35连接，在管路中还串接有调压阀36，最后到达混合器19内。燃气气源经过进口28进入军用高压罐32，再通过减压阀33进入低压罐34，经稳压后的气体从低压罐34送往混合器19内。气源进气压力可通过减压阀33调整，相应压力可从压力表31上读出。使用过程中沉积的轻质油和冷凝水等污物，可通过排污阀30排除。经过供气系统的气源在进入混合器19前基本保持稳定并得到净化。
参照图4所示，混合器盖44上装有回火防爆皮阀39，混合器盖44与混合器体43间装有膜片38，膜片38上装有阀芯42和喷嘴40。膜片38与混合气盖44间装有弹簧41，阀芯42正对着燃气管45的出口，燃气管45中装有进气调节阀37。
当发动机起动，膜片38与混合器盖44间的压力与气缸内的压力一样低于大气压力，因此在大气压力作用下，膜片38、喷嘴40及阀芯42同时被推向上方，弹簧41被压缩，由于阀芯42上行而打开了燃气管45的出口，膜片38的上行同时也增大了空气通道截面积，使空气与燃气在混合器下部形成混合气。燃气和空气的通道面积和进气量都随发动机真空吸力的增大和减小而相应变化。当发动机熄火时，在弹簧41的推动下，阀芯42关闭燃气管45的出口，禁止燃气漏入气缸。
权利要求1.一种燃用可燃气体的气体发动机，包括有机体组件、配气机构、冷却与润滑机构、活塞组件、气缸盖组件、曲柄连杆机构，其特征在于在机体上分布装有供气系统、控制系统、点火系统，在机体上装有点火系统的点火信号发生器；在机体的飞轮壳上装有控制系统的转速传感器、机油压力传感器；在机体上装有供气系统的空气滤清器；在进气管的进气口装有配气机构的混合器。
2.根据权利要求1所述的气体发动机，其特征在于气体发动机点火系统中的点火信号发生器装在机体前侧，点火线圈部件装在机体正侧面，火花塞装在气缸盖上，点火线圈部件通过高压线与火花塞连接，点火线圈的初级电路通过电源线与机外的蓄电池相连。
3.根据权利要求1所述的气体发动机，其特征在于控制系统中的转速传感器安装在飞轮壳上，机油压力传感器安装在飞轮壳的机油道接口，机油温度传感器安装在油底壳上，水温传感器装在冷却水管节温器上，转速调速执行器安装在进气管上，其与混合器用连接杆通过关节轴承相连。
4.根据权利要求1所述的气体发动机，其特征在于供气系统中的空气滤清器安装在机体的飞轮壳上部，通过弯管与装在进气口的混合器连接。
5.根据权利要求1所述的气体发动机，其特征在于装在进气管进气口上的混合器，在其盖上装有回火防爆皮阀，混合器盖与混合体间装有膜片，膜片上装有有阀芯和喷嘴，膜片与混合气盖间装有弹簧，阀芯正对着燃气管的出口，燃气管中装有进气调节阀。
专利摘要一种燃用可燃气体的气体发动机,包括有机体组件、配气机构、冷却与润滑机构、活塞组件、气缸盖组件、曲柄连杆机构。特点:在机体上分布装有供气系统、控制系统、点火系统,在机体上装有点火系统的点火信号发生器;在机体的飞轮壳上装有控制系统的转速传感器、机油压力传感器;在机体上装有供气系统的空气滤清器;在进气管的进气口装有配气机构的混合器。优点:使得空气和可燃气的混合比在气体发动机整个运行过程中不随工况的改变而改变,稳定输出气源。点火可靠,控制系统操作简便,工作可靠,本机结构新颖,既节约石油资源又减少了环境污染。
文档编号F02B43/10GK2425201SQ00220699
公开日2001年3月28日 申请日期2000年6月14日 优先权日2000年6月14日
发明者姜锋, 冯宏新, 朱新锋 申请人:南通柴油机股份有限公司