用于内燃发动机的气体混合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及一种用于内燃发动机的气体混合器，具体地，涉及用于混合气体燃料和空气的气体燃料内燃发动机的气体混合器。
【背景技术】
[0002]气体混合器通常用于混合气体燃料与空气以点火气体燃料内燃发动机。具体地，气体混合器用于混合具有期望的燃料空气比的气体燃料与空气，使得气体燃料内燃发动机在所期望操作范围内操作。
[0003]例如，US5245977A公开了一种用于气体燃料与空气的流量配比混合器。所述混合器包括:燃气室，其适合将气体燃料排放到混合通道中；及空气室，其适合将空气引导到混合通道中以与燃料混合。所述混合器还包括:柱塞，其以往复方式安装在混合通道中且从混合器外侧通过任何方法进行操作。
[0004]US8005603B2公开了一种用于气体发动机的燃料控制系统，其中气体汽化器包括燃料计量总成、文氏管混合器总成、节流阀总成和电子控制单元。所述文氏管混合器总成包括文氏管主体、同心地定位在文氏管主体内的毂及从所述毂到文氏管主体径向延伸的一系列空心喷杆，其中将所述文氏管混合器总成制成刚性的。
[0005]一种用于发生器燃气的空气燃料混合装置是从(例如)US5070851A已知。提供所述混合装置用以产生用于操作内燃发动机的合适空气/燃料混合物。所述混合装置包括阶梯式文氏管入口及用于在不干扰汽化器上的标准节流阀的情况下调整气流的构件。锥形针阀能够通过螺纹轴和设置在混合装置外侧的旋钮进行轴向位移。
[0006]本发明是至少部分地关于改进或克服现有系统的一或多个方面。
【发明内容】
[0007]根据本发明的方面，一种用于混合气体燃料与空气的内燃发动机的气体混合器包括:壳体，其限定包含狭窄部分的空气路径。示例性公开的气体混合器还包括:位移主体，其能够轴向位移且同轴布置在所述空气路径内。所述位移主体和所述壳体限定设置在狭窄部分处的空气通道。所述气体混合器还包括:燃料入口，其流体地连接到所述空气通道且配置成将气体燃料供应到所述空气通道；以及调整单元，其至少部分地设置在所述空气路径内且连接到所述位移主体，其中所述调整单元配置成使所述位移主体轴向位移。
[0008]根据本发明的另一方面，一种气体燃料内燃发动机包括:空气入口，其用于供应进气；燃料入口，其用于供应气体燃料；及根据本发明的气体混合器，其中所述气体混合器流体地连接到所述空气入口和所述燃料入口。所述气体混合器配置成提供具有预定的燃料空气比的气体燃料与空气的混合物。
[0009]在一些实施例中，所述调整单元轴向设置在所述混合器主体上。
[0010]在一些实施例中，所述调整单元设置在所述位移主体的上游。在另一些实施例中，所述调整单元至少部分地设置在所述混合器主体内。[0011 ] 在一些实施例中，所述壳体包括第一管段及插入到所述第一管段中的第二管段，其中所述第一管段和第二管段在彼此之间限定有圆周间隙。在这样的实施例中，所述圆周间隙流体地连接到所述空气通道以便将气体燃料提供到所述空气路径中。
[0012]在一些实施例中，所述第二管段能够轴向位移以便调整所述圆周间隙。在另一些实施例中，所述位移主体和所述第二管段的轴向位移是同步的。
[0013]在一些实施例中，控制杆连接到由所述位移主体以螺纹方式接纳的移动螺母。所述移动螺母被配置为由所述调整单元旋转，由此使所述位移主体轴向位移。
[0014]在一些实施例中，所述气体混合器还包括:心轴，其由安装到所述位移主体且被连接到所述第二管段的套管以螺纹方式接纳。在这样的实施例中，所述心轴被配置为由所述调整单元旋转，由此使所述第二管段轴向位移。
[0015]在一些实施例中，所述心轴包括用于使所述第二管段位移且具有第一螺距的第一螺纹，且所述移动螺母包括用于使所述位移主体位移且具有第二螺距的第二螺纹。在这样的实施例中，所述第一螺距小于所述第二螺距。
[0016]在一些实施例中，所述调整单元是伺服马达。
[0017]本发明的其它特征和方面将通过以下描述和附图而显而易见。
【附图说明】
[0018]图1显示气体燃料内燃发动机的示例性示意图；
[0019]图2是图1中所显示的气体燃料内燃发动机的发动机气缸的剖视图；
[0020]图3是图1中所显示的气体燃料内燃发动机的示例性公开的文氏管混合器的剖视图；且
[0021]图4是图1中所显示的气体燃料内燃发动机的另一示例性公开的文氏管混合器的剖视图。
【具体实施方式】
[0022]下文是本发明的示例性实施例的详细描述。在此所描述和附图中所示出的示例性实施例旨在教示本发明的原理，从而使本领域技术人员能够在许多不同环境中且针对许多不同应用来实施并使用本发明。因此，示例性实施例不旨在为且不应视为对专利保护范围的限制性描述。而是，本专利保护的范围应由所附权利要求书限定。
[0023]本发明可以部分地基于以下认识:气体混合器包含文氏管形状空气路径、同轴设置在文氏管形状空气路径内的能够轴向移动的位移主体及被至少部分地设置在空气路径内的调整单元，可以促进气体混合器的组装且可以进一步在使位移主体精确地轴向位移方面给予支持。
[0024]本发明可以进一步部分地基于以下认识:调整单元至少部分地设置在空气路径内可以不干扰气流，因为由调整单元引起的动荡可忽略不计。
[0025]现在参考附图，图1中说明内燃发动机10的示例性实施例。内燃发动机10可以包含未显示的特征，诸如燃料系统、空气系统、冷却系统、外围组件、传动系统组件等。出于本发明的目的，将内燃发动机10视为四冲程气体燃料内燃发动机。然而，本领域技术人员将认识到，内燃发动机10可以是会利用气体混合器的任何类型的发动机(涡轮、燃气、柴油、天然气、丙烷、双燃料等)。此外，气体燃料内燃发动机10可以为任何大小、带有任何数目个气缸且呈任何配置(“V”型、直列、辐射状等)。内燃发动机10可以用于给任何机器或其它装置提供动力，包含机车应用、公路上卡车或汽车、越野车或机器、推土设备、发电机、航空航天应用、海洋应用、泵、固定设备或其它以发动机为动力的应用。
[0026]参考图1，气体燃料内燃发动机10适合于其中期望内燃动力源的基本上任何应用，且具体来说适合于其中期望限制诸如NOx化合物的某些污染物的排放的应用。
[0027]气体燃料内燃发动机10包括:发动机机体12、提供用于燃烧燃料的至少一个燃烧室16的至少一个气缸14、活塞18和经由活塞杆8连接到活塞18的曲轴6。活塞18配置成在气缸14内往复运动。
[0028]气体燃料内燃发动机10还包括:空气燃料供应系统40，其包括燃料源22、空气入口 20、气体混合器100、进气歧管24、进气阀26和进气通路23。进气阀26流体地连接到燃烧室16。进气阀26配置成使得喷射压缩增压空气及/或压缩增压空气与气体燃料的混合物能够进入到燃烧室16中。在燃烧燃气混合物之后，废气经由排气阀36从燃烧室16释放出进入到(例如)废气出口通路33中，所述废气出口通路33可以流体地连接到相关联的废气系统以处理诸如催化剂50的废气。排气阀36也流体