天然气发动机进气道喷管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种天然气发动机进气道喷管，它由L型管体和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头组成，该管体的另一端设有与气源管道相连接的螺纹；所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔和对称分布于该中心喷孔外周的2至4个旁喷孔，所述的旁喷孔的中心线与喷头轴心线的夹角为30°～80°；中心喷孔和旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。本发明结构简单、成本低，解决了现有天然气进气道喷管形成的混合气均匀度不高，以及进气效率低的问题，同时为实现不同的缸内混合气分布、进气道喷射方向可变技术以及喷孔个数可变技术的电子控制奠定一定的基础。
【专利说明】
天然气发动机进气道喷管
技术领域
[0001]本发明涉及一种应用于天然气发动机上的喷管，更具体地说，本发明涉及一种天然气发动机进气道喷管。
【背景技术】
[0002]汽车尾气是引起该环境问题的因素之一，作为一种发动机替代燃料，天然气因具有燃烧清洁、价格便宜及资源丰富等优点而受到世界各国的广泛关注。天然气发动机应用后不仅大大降低了碳烟的排放和空气中有害微粒的含量，而且还缓解了能源危机。目前，天然气发动机普遍采用进气道多点喷射方式，而目前所用天然气喷管都是沿气道轴线方向喷射，最新的研究结果表明，当燃料以进气道多点喷射的方式进入气缸时，就像缸内直喷一样，燃气与空气并非均匀混合。喷射方向的不同以及喷孔个数的改变，可以形成不同的缸内混合气体状态，当燃气的喷射与进气道壁面或者进气门发生碰撞或者与空气流向成一定角度，则会在缸内形成相对均匀的混合气体，因此燃气在进气道内的喷射形式以及喷孔个数将极大地影响缸内流动和燃料的浓度分布，这对发动机燃烧与排放特性将产生极大的影响。
[0003]目前国内外也展开了对发动机进气喷管的研究，公告号为CN104775952A专利“双燃料发动机进气道45度喷管”公布了一种双燃料发动机进气道喷管，其中的一项特征是:水平管的四个喷管出口均匀分布在喷管出口挡块的四周。但这种装置的喷孔仅分布在四周，喷管中心无喷孔，导致了混合气均匀度不高，同时也导致了较高的进气阻力，使得充气效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明为克服目前天然气发动机进气道喷管混合气均匀度不高，以及进气效率低的缺陷，提出一种改进结构的天然气发动机进气道喷管。
[0005]本发明天然气发动机进气道喷管，由L型管体和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头组成，该管体的另一端设有与气源管道相连接的螺纹；
[0006]所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔和对称分布于该中心喷孔外周的2至4个旁喷孔，所述的旁喷孔的中心线与喷头轴心线的夹角为30°?80°;中心喷孔和旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。
[0007]所述的喷头的每个旁喷孔的孔径面积和形状均相同。
[0008]本发明天然气发动机进气道喷管具有以下明显的技术效果:
[0009]1.本发明所述的天然气发动机进气道喷管可以实现天然气发动机燃气喷射方向与进气道轴线方向平行和成角度同时喷射，不仅形成了均匀度相对较高的混合气，还提高了进气效率。
[0010]2.本发明所述的天然气发动机进气道喷管可以根据实际需求加工喷头的旁喷孔来实现沿进气道轴线方向喷射位置和方向的改变，为进气道喷射方向可变技术以及喷孔个数可变技术的电子控制奠定了一定的基础。
[0011]3.本发明所述的天然气发动机进气道喷管可以通过制作不同的喷头来实现不同的缸内混合气分布，进而为探究天然气发动机不同缸内混合气分布对发动机性能的影响提供技术支持。
[0012]4.本发明所述的天然气发动机进气道喷管只需特制喷头，其它均可从市面上买，节约成本，同时研发简单，付诸实践的成本低。
【附图说明】
[0013]图1是本发明天然气发动机进气道喷管的主视图；
[0014]图2是图1中所示喷头2出口端侧向示意图；
[0015]图3是具有另一种嗔头结构的出口端侧向不意图；
[0016]图4是具有又一种喷头结构的出口端侧向示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。
[0018]实施例1
[0019]参照图1、2，一种天然气发动机进气道喷管，由L型管体(I)和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头(2)组成，该管体的另一端设有与气源管路相螺接的螺纹；
[0020]所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔(A)和对称分布于该中心喷孔外周的2个旁喷孔(B)，所述旁喷孔的中心线与喷头的轴心线的夹角(β)为30°?80° ;2个旁喷孔的形状和孔径面积相同，且中心喷孔和2个旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。
[0021]实施例2
[0022]—种天然气发动机进气道喷管，由L型管体(I)和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头(2)组成，该管体的另一端设有与气源管路相螺接的螺纹；
[0023]如图3所示，所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔(A)和对称分布于该中心喷孔外周的3个旁喷孔(B)，所述旁喷孔的中心线与喷头轴心线的夹角(β)为30°?80° ;3个旁喷孔的形状和孔径面积相同，且中心喷孔和3个旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。
[0024]实施例3
[0025]—种天然气发动机进气道喷管，由L型管体(I)和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头(2)组成，该管体的另一端设有与气源管路相螺接的螺纹；
[0026]如图4所示，所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔(A)和对称分布于该中心喷孔外周的4个旁喷孔(B)，所述旁喷孔的中心线与喷头轴心线的夹角(β)为30°?80° ;4个旁喷孔的形状和孔径面积相同，且中心喷孔和4个旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。
[0027]所述的天然气发动机进气道喷管的工作原理:
[0028]本发明所述的天然气发动机进气道喷管工作时，所述的天然气发动机进气道喷管喷头的旁喷孔的中心线与气道轴线成角度，中心喷孔的对称轴线与气道轴线大致重合，所以天然气可以在进入进气道后和空气进行充分的预混合。
[0029]天然气实现与气道轴线成角度进行多孔喷射过程:
[0030]工作时，天然气从电磁阀经喷管入口2进入天然气发动机进气道喷管并到达喷头，然后由旁喷孔与气道轴线成角度斜撞向进气道四壁和中心喷孔沿气道轴线进入进气道，最后均与空气混合进入气缸中，即实现了天然气与气道轴线成角度和平行方向的多孔喷射，得到了均匀度相对较好的缸内混合气和相对较高的进气效率。
【主权项】
1.一种天然气发动机进气道喷管，由L型管体和固连在该管体一端上的与管体等径的喷头组成，该管体的另一端设有与气源管道相连接的螺纹，其特征在于: 所述的喷头的出口端包含一个设置在喷头轴心线上的中心喷孔和对称分布于该中心喷孔外周的2至4个旁喷孔，所述的旁喷孔的中心线与喷头轴心线的夹角为30°?80°;中心喷孔和旁喷孔的孔径面积之和等于管体的孔径面积。2.根据照权利要求1所述的天然气发动机进气道喷管，其特征在于，所述的喷头的每个旁喷孔的孔径面积和形状均相同。
【文档编号】F02M21/02GK105822462SQ201610312156
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】冯荣梅, 刘忠长, 田径, 许允
【申请人】吉林大学