燃气功率增强装置及燃气放大器的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种燃气功率增强装置及燃气放大器。

背景技术：

目前燃气发动机技术普遍存在相比燃油发动机功率下降15％左右的问题，而且燃气时发动机排放很难真正达到目前的国V排放标准，其主要原因是发动机的每次工作循环，以本身是气态的天然气作为燃料时，在发动机气缸内占用了一部分空气的体积(燃油时因燃料为液体颗粒状，占用量可忽略不计)，以至于发动机很难达到最佳充气效率以及最佳空燃比，使发动机的功率下降，而目前解决燃气发动机功率下降的问题普遍采用的是设计单一天然气燃料发动机，改型发动机可通过增加气缸压缩比和涡轮增压的方式实现最佳空燃比从而提升发动机的功率的目的，目前只应用于大型客车、卡车上，因目前国内CNG、LNG加气站还不太普遍，加气不是很方便，所以小型车辆一般都不会使用天然气单燃料发动机。

目前应用最广泛的就是汽油/天然气两用燃料发动机在小型车辆上使用，因可自由选择使用燃油或燃气作为燃料，所以不受加气站的限制，该型发动机最受各车厂欢迎，用户也乐于选择使用两用燃料汽车，但该款两用燃料发动机的开发一般只是在原款汽油单燃料发动机的基础上加装一套多点直喷燃气系统即可，未对发动机本身及控制系统进行有利于燃气的改进(主要原因是只要改进就会影响用油的使用效果)，在此情况下，使用天然气为燃料时，发动机功率因气态天然气燃料占用了气缸内空气的体积，充气效率低下，致使发动机无法达到原使用汽油时的正常功率值。

因此，需要一种在无需对原汽油发动机进行额外改动的情况下，有效提高发动机的充气效率的燃气功率增强装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种燃气功率增强装置及燃气放大器，以缓解了现有技术中通过天然气作为能源时的发动机功率相比与使用燃油的功率低，且天然气不能够充分燃烧造成天然气能源浪费的技术问题。

本实用新型提供的一种燃气功率增强装置，包括多个燃气放大器以及进气歧管；

所述燃气放大器包括燃气进气接口、空气进气接口、混合气体出气接口以及用于混合燃气和空气的混合室，所述混合室分别与所述空气进气接口和所述混合气体出气接口相连通，所述燃气进气接口通过所述混合室的内壁上的通道与混合室相连通，所述通道和与其接触的朝向混合气体出气接口方向的内壁之间的夹角为钝角，使燃气通过所述通道流入混合室后，能够沿着内壁朝混合气体出气接口流动；

所述进气歧管包括与所述燃气放大器数量相同的歧管，每个所述燃气放大器通过所述混合气体出气接口与每个歧管的侧壁相连通。

进一步的，所述燃气放大器还包括外壁，燃气进气接口设置在所述外壁上，所述外壁包裹所述混合室，并与所述内壁组成围绕所述混合室的燃气容纳空间。

进一步的，所述通道均匀的分布在所述混合室的内壁上，所述混合室内部空间为圆台形状，所述空气进气接口对应圆台的截面直径最大的一面，所述混合气体出气接口对应圆台截面直径最小的一面，所述通道位于圆台的侧面。

进一步的，所述进气歧管上每个歧管的侧壁上均设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述混合气体出气接口相连，所述第二通孔与喷油嘴相连。

进一步的，所述进气歧管上每个歧管的侧壁上均设有第三通孔，所述燃气放大器上还设有燃油接口，所述燃油接口与所述混合气体出气接口相连通，所述燃油接口能够与喷油嘴相连通，所述混合气体出气接口与所述第三通孔相连通。

进一步的，所述混合气体出气接口与所述进气歧管通过螺纹连接固定；

或者，通过卡接固定连接。

进一步的，还包括多点直喷燃气系统，每个所述燃气放大器的燃气进气接口通过燃气导管与所述多点直喷燃气系统相连通。

进一步的，每个所述空气进气接口分别与一根空气导管相连通。

进一步的，每个燃气放大器上设有两个相通的空气进气接口，相邻的燃气放大器的空气进气接口通过连接管连通，两端的空气进气接口分别与空气导管和用于封闭接口的管帽固定连接。

本实用新型还提供一种燃气放大器，包括上述所述的燃气功率增强装置。

本实用新型提供的燃气功率增强装置及燃气放大器的有益效果如下：

本实用新型提供的燃气功率增强装置通过在燃气进入进气歧管之前，先通过燃气放大器，具体的，燃气以2GK或以上的供气压力下通过燃气进气接口进入燃气放大器内后再通过内壁的通道进入混合室，由于通道和与其接触的朝向混合气体出气接口方向的内壁之间的夹角为钝角，根据科恩达效应，燃气会沿着内壁的方向流动，即流向混合气体出气接口，同时，混合室会因此形成负压，进而使空气自动流入混合室，完成燃气和空气的混合；混合气体通过进气歧管后，在发动机的一个气缸进气行程时间内，与进气歧管另一端的空气共同喷入气缸。相比于现有技术，喷入气缸内的燃气和空气的比例变小，进而燃气燃烧的更充分，避免燃气的浪费，提高了发动机充气效率的目的，也提高了发动机功率。

其次，在保持燃气放大器其他尺寸形状不变的情况下，通过改变燃气进入混合室的通道的口径，就可以改变单位体积的燃气吸入空气的体积，因此，燃气放大器通过改变通道的口径就可以适应不同排量的发动机，适应性更强。

最后，燃气放大器在功能强大的同时，还具有结构简单、价格便宜以及安装方便的特性，满足人们的需求。

本实用新型提供的燃气放大器与上述燃气功率增强装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的燃气功率增强装置中燃气放大器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的燃气功率增强装置的系统流程图；

图3为本实用新型实施例提供的燃气功率增强装置中燃气放大器的结构示意图；

图4为图3的剖面视图A；

图5为本实用新型实施例提供的燃气功率增强装置中燃气放大器的结构示意图；

图6为图5的剖面视图B。

图标：1－燃气进气接口；2－空气进气接口；3－混合气体出气接口；4－混合室；5－内壁；6－通道；7－外壁；8－进气歧管；9－发动机进气总管；10－发动机缸体；11－燃气共轨电磁阀；12－燃气导管；13－空气导管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1－图6所示，本实用新型实施例提供一种燃气功率增强装置，包括多个燃气放大器以及进气歧管8；其中，燃气放大器包括燃气进气接口1、空气进气接口2、混合气体出气接口3和以及用于混合燃气、空气的混合室4，混合室4分别与空气进气接口2和混合气体出气接口3相连通，燃气进气接口1通过混合室4的内壁5上的通道6与混合室4相连通，且燃气在所述通道6的流动方向与内壁5朝向混合气体出气接口3的方向之间的夹角为锐角，使燃气通过通道6流入混合室4后，能够沿着内壁5朝混合气体出气接口3流动，进而形成负压使空气由空气进气接口2流入混合室4；进气歧管8包括与燃气放大器数量相同的歧管，每个燃气放大器通过混合气体出气接口3与每个歧管的侧壁相连通。

本实用新型实施例提供的燃气功率增强装置通过在燃气进入进气歧管8之前，先通过燃气放大器，具体的，燃气以2GK或以上的供气压力下通过燃气进气接口1进入燃气放大器内后再通过内壁5的通道6进入混合室4，由于通道6和与其接触的朝向混合气体出气接口3方向的内壁5之间的夹角为钝角，根据科恩达效应，燃气会沿着内壁5的方向流动，即流向混合气体出气接口3，同时，混合室4会因此形成负压，进而使空气自动流入混合室4，完成燃气和空气的混合；混合气体通过进气歧管8后，在发动机的一个气缸进气行程时间内，与进气歧管8另一端的空气共同喷入气缸。相比于现有技术，喷入气缸内的燃气和空气的比例变小，进而燃气燃烧的更充分，避免燃气的浪费，提高了发动机充气效率的目的，也提高了发动机功率。

其次，在保持燃气放大器其他尺寸形状不变的情况下，通过改变燃气进入混合室4的通道6的口径，就可以改变单位体积的燃气吸入空气的体积，因此，燃气放大器通过改变通道6的口径就可以适应不同排量的发动机，适应性更强。

最后，燃气放大器在功能强大的同时，还具有结构简单、价格便宜以及安装方便的特性，满足人们的需求。

柯恩达效应也称康达效应或附壁作用，定义是流体(水流或气流)由离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时(也可以说是流体粘性)，只要曲率不大，流体会顺着物体表面流动；根据牛顿第三定律，物体施与流体一个偏转的力，则流体也必定要施与物体一个反向偏转的力。

值得说明的，上述所说的通道6，可以为贯穿内壁5的通孔，通孔直接与燃气进气接口1相连通；同样的，通道6还可以是围绕内壁5均匀排列的通孔，甚至是为一个整体的类似圆环形空间。两种通道6均可以达到使燃气与空气混合的目的。

进一步的，本实施例采用第二种通道6，即通道6为将内壁5分为两个部分的圆环空间，或者为多个通孔，且均匀的分布在混合室4内壁5上，此时单位时间内燃气进入混合室4的容量更大，能够更轻易地在混合室4内形成负压环境，达到吸入空气的目的。而此时，为了保证燃气放大器结构的完整性，还需要外壁7来固定被通道6分割的内壁5，如图3－图6所示，燃气进气接口1设置在外壁7上，外壁7包裹混合室4，并与内壁5组成围绕混合室4的燃气容纳空间。

此时，为了能够使通道6的任意位置都能够满足科恩达效应，本实施例设置混合室4内部空间为圆台形状，空气进气接口2对应圆台的截面直径最大的一面，混合气体出气接口3对应圆台截面直径最小的一面，通道6位于圆台的侧面位置处，此时，燃气通过通道6的任意位置后，都会沿着混合室4的内壁5流向混合气体出气接口3，保证了燃气放大器流向的稳定。

进一步的，本实施例提供的燃气功率放大装置是针对于汽油/天然气两用燃料发动机而设计，因此，需要在进气歧管8的每个歧管的侧壁上均设有第一通孔和第二通孔，其中第一通孔与混合气体出气接口3相连，第二通孔与喷油嘴相连，保证了燃气和燃油两种功能互不影响，可以相对独立的为发动机提供动力来源。

作为本实施例的进一步改进，为了减少进气歧管8的加工工序，方便燃气放大器的组装，还可以使汽油和天然气通过同一通孔进入进气歧管8，具体的，在进气歧管8上的每个歧管的侧壁上均设有第三通孔，此外，在燃气放大器上还设有燃油接口，燃油接口与混合气体出气接口3相连通，燃油接口能够与喷油嘴相连通，混合气体出气接口3与第三通孔相连通。此时，通过设置燃气放大器内的燃气管路与燃油管路相隔离，同样保证了燃气和燃油两种功能互不影响，可以相对独立的为发动机提供动力来源。

其中，燃气放大器与进气歧管8之间采用开拆卸固定连接，以方便对燃气放大器的安装、拆卸、维修以及更换，保证其性能完好；具体的，可以使混合气体出气接口3与进气歧管8通过螺纹连接固定；

或者，也可以通过卡接式固定连接。

进一步的，本实施例还包括多点直喷燃气系统，每个燃气放大器的燃气进气接口1通过燃气导管12与多点直喷燃气系统相连通，此外，每个燃气进气接口1都连接一个燃气共轨电磁阀11，燃气共轨电磁阀11控制每个燃气放大器的开闭，以对应与进气歧管8连接的发动机缸体10的每个缸体的动作。

值得一提的，燃气放大器的空气不是来自于与进气歧管8的另一端连接的发动机进气总管9，但原理与其相同，即空气进气接口2处的空气处于常压状态。

此外，燃气放大器的空气进气接口2可以只有一个，此时，每个空气进气接口2分别连接一个空气导管13，每个空气导管13另一端都连有空气滤清器，以防止空气中的灰尘进入。

为了节省空间，本实施例设置燃气放大器上设有两个相通的空气进气接口2，两个空气进气接口2的交汇处为总的空气进气口，在每个燃气放大器安装在进气歧管8上后，将相邻的燃气放大器的空气进气接口2通过连接管连通，两端的空气进气接口2分别与空气导管13和用于封闭接口的管帽固定连接，这样通过只用一个空气导管13提供多个燃气放大器空气，减少了发动机的占用空间，也更易维护保养。

本实用新型实施例还提供一种燃气放大器，包括上述所述的燃气功率增强装置。

相对于现有技术，本实用新型实施例提供的燃气放大器具有以下技术优势：

本实用新型实施例提供的燃气放大器使燃气以2GK或以上的供气压力下通过燃气进气接口1进入燃气放大器内后再通过内壁5的通道6进入混合室4，由于通道6和与其接触的朝向混合气体出气接口3方向的内壁5之间的夹角为钝角，根据科恩达效应，燃气会沿着内壁5的方向流动，即流向混合气体出气接口3，同时，混合室4会因此形成负压，进而使空气自动流入混合室4，完成燃气和空气的混合；混合气体通过进气歧管8后，在发动机的一个气缸进气行程时间内，与进气歧管8另一端的空气共同喷入气缸。相比于现有技术，喷入气缸内的燃气和空气的比例变小，进而燃气燃烧的更充分，避免燃气的浪费，提高了发动机充气效率的目的，也提高了发动机功率。

其次，在保持燃气放大器其他尺寸形状不变的情况下，通过改变燃气进入混合室4的通道6的口径，就可以改变单位体积的燃气吸入空气的体积，因此，燃气放大器通过改变通道6的口径就可以适应不同排量的发动机，适应性更强。

最后，燃气放大器在功能强大的同时，还具有结构简单、价格便宜以及安装方便的特性，满足人们的需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。