，直径不同的喷气孔间隔布置，目的是使通过上半段出气孔3喷出的天然气脉宽喷射距离不同，进而达到在进气道内天然气与空气更充分预混。
[0029]结合图6，上半段出气孔3在上半段喷嘴I轴向上的分布情况为:各径向截面内喷气孔分布呈30度角。这样设计的目的是使各径向界面内的孔不会出现在同一轴向截面内，减缓了混合气运动速度同时也防止了从上半段出气孔3喷出高压燃气可能出现的撞壁现象。喷气孔数目可以根据发动机运行的需要进行调整。
[0030]附图7给出的是气缸主体内混合气体浓度分布示意图，也即通过调整上半段出气孔3的大小及数量，使本实用新型形成燃气的上浓下稀，而火花塞11处于燃气较浓的区域。
[0031]喷射装置包括安装在发动机每缸歧管上的一个大流量天然气喷嘴，所述大流量喷嘴由上半段喷嘴I和下半段喷嘴2两部分构成，上半段喷嘴I与燃气喷射阀相连并固定进气歧管上，下半段喷嘴2末端靠近进气门阀座。上半段喷嘴I管壁上打有一定数量的小上半段出气孔3，喷气孔均匀分布在上半段喷嘴I的径向截面内，且上半段出气孔3的出气方向与进气管进气来流方向成一定角度，径向截面内上半段出气孔3直径不完全相同，且直径不同喷气孔间隔分布，不同径向截面内上半段出气孔3位置不再同一轴向截面内，该结构能够有效缓解燃气在高供给压力时产生的燃气撞壁问题。下半段喷嘴2为一直径小于上半段喷嘴2的弯管，并与上半段喷嘴I相连，下半段喷嘴2出口端有一直径大于上半段出气孔3的孔，下半段喷嘴2中心线与进气门4中心线是两条互不平行或相交的空间直线，且与进气门的阀杆不产生运动干涉。本实用新型气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置的进气组织方法是通过上半段喷嘴I喷射的燃气与进入进气歧管的空气的撞击、预混和迟滞作用，以及下半段喷嘴2引流与快速喷射，实现燃气分流和梯次进气，通过调整上半段喷嘴I上半段出气孔3的直径和数量、下半段喷嘴2出口孔径及燃气喷射正时，满足气体/双燃料发动机燃气与空气混合和分层要求，优化发动机燃烧过程，改善其经济性和排放性能。
[0032]大流量喷嘴安装在进气歧管上，由上半段喷嘴I及下半段喷嘴2组成，上半段喷嘴I连接天然气喷气阀后，紧密安装在进气歧管上，上半段喷嘴I管壁上打有若干上半段出气孔3。下半段喷嘴2只有一个出气孔，出气孔位置靠近进气门阀座。
[0033]上半段喷嘴I是一个中空圆管，通过连接管路与喷气电磁阀相连，下半段喷嘴2是一个结构与上半段喷嘴I类似的弯管，并且与上半段喷嘴I焊接在一起，保证密封性，下半段喷嘴2直径小于上半段喷嘴I。
[0034]上半段出气孔3为连接大流量喷嘴腔内部与进气道的通孔结构，分布在上半段喷嘴I管壁上，与上半段喷嘴I轴线呈一定角度，上半段出气孔3的出口中心均分布于垂直于上半段喷嘴I轴线的径向截面内，径向截面内上半段出气孔3的直径不完全相同，且直径不同的孔间隔分布。各截面内喷气孔分布旋转一定角度，即各径向界面内的孔不会出现在同一轴向截面内。
[0035]下半段喷嘴2中心线与进气门4中心线为两条互不平行、互不相交的空间直线，确保下半段喷嘴2与进气门4的阀杆不产生运动干涉。
[0036]通过上半段出气孔3喷出的天然气，燃气在进气道内与空气预混、同时减小气道内空气运动速度，形成迟滞进气。而通过下半段喷嘴2末端喷出天然气，燃气快速通过进气门4与气门座5之间的环形间隙进入气缸，在缸内与空气快速预混合。
[0037]梯次进气所形成的浓度差，可以通过调整上半段出气孔3的直径、数目，由控制系统调整喷气正时、喷气脉宽实现
[0038]本实用新型的气体/双燃料发动机燃气喷射装置组成包括:一个大流量天然气喷嘴，由天然气上半段喷嘴1、天然气下半段喷嘴2构成。上半段喷嘴I与喷气阀连接后固定在进气歧管上，下半段喷嘴2末端靠近进气门阀座5。上半段喷嘴I打有若干上半段出气孔3，上半段出气孔3布置与进气来流方向呈一定角度。下半段喷嘴2为一直径小于上半段喷嘴2的弯管，并与上半段喷嘴I相连，下半段喷嘴2出口端有一直径大于上半段出气孔3的孔，下半段喷嘴中心线与进气门4中心线互不平行、互不相交，不影响气门4的正常开启与关闭。
[0039]气体/双燃料发动机进气组织方法为:
[0040]进气冲程中，上半段出气孔3与进气来流方向呈一定角度，喷气脉冲9与来流空气发生碰撞，减缓了进气道内空气运动速度，实现迟滞进气，燃气与空气在进气道内预混后进入气缸。而另一部分天然气通过下半段喷嘴2末端出口，快速通过进气门4与气门座5之间的间隙进入气缸，在缸内与空气进行预混。通过上半段喷嘴I喷射的燃气与进入进气歧管的空气的撞击、预混和迟滞作用，以及下半段喷嘴2引流与快速喷射，实现燃气分流和梯次进气。
[0041]上半段出气孔3的出口中心均分布于垂直于上半段喷嘴I轴线的径向截面内，径向截面内上半段出气孔3的直径不同，直径不同的喷气孔间隔分布。各截面内喷气孔分布旋转一定角度，使各径向界面内的孔不会出现在同一轴向截面内。
[0042]针对气体/天然气发动机着火所需的不同混合气浓度分层需求可以通过调整喷气装置结构，即上半段出气孔3直径、数目、下半段喷嘴2出口直径，也可以通过调整控制系统的喷气正时、喷气脉宽实现。
【主权项】
1.一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，包括气缸盖和气缸主体，所述气缸盖上设置有歧管管道，其特征在于:所述歧管管道上还安装有大流量燃气喷嘴，所述大流量燃气喷嘴包括上半段喷嘴和与上半段喷嘴固连的下半段喷嘴，所述下半段喷嘴是弯管，且下半段喷嘴的末端设置有下半段出气孔，燃气经下半段出气孔喷至气缸主体内，所述上半段喷嘴的外表面设置有上半段出气孔，所述上半段出气孔的布置方式是:沿着上半段喷嘴的长度方向上设置至少两列的出气孔组，每列出气孔组至少有四个上半段出气孔且每列的上半段出气孔沿着上半段喷嘴的周向均匀布置，且每个上半段出气孔的孔径小于下半段出气孔的孔径，燃气经上半段出气孔喷至歧管管道内。2.根据权利要求1所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:所述下半段喷嘴的直径小于上半段喷嘴的直径。3.根据权利要求1或2所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:所述上半段出气孔的轴线与上半段喷嘴的轴线之间的夹角是90°或45°或135°。4.根据权利要求1或2所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:所述每列出气孔组的各个上半段出气孔的孔径不相等。5.根据权利要求3所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:所述每列出气孔组的各个上半段出气孔的孔径不相等。6.根据权利要求1或2所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:每列出气孔组的相同孔径的上半段出气孔不在同一直线上。7.根据权利要求3所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:每列出气孔组的相同孔径的上半段出气孔不在同一直线上。8.根据权利要求4所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:每列出气孔组的相同孔径的上半段出气孔不在同一直线上。9.根据权利要求5所述的一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，其特征在于:每列出气孔组的相同孔径的上半段出气孔不在同一直线上。
【专利摘要】本实用新型提供的是一种气体/双燃料发动机燃气梯次喷射装置，包括气缸盖和气缸主体，所述气缸盖上设置有歧管管道，歧管管道上还安装有大流量燃气喷嘴，大流量燃气喷嘴包括喷嘴上半段和与喷嘴上半段固连的喷嘴下半段，喷嘴下半段是弯管，且喷嘴下半段的末端设置有下半段出气孔，喷嘴上半段的外表面设置有上半段出气孔，上半段出气孔的排列方式是：沿着上半段喷嘴的长度方向上设置至少两列的出气孔组，每列出气孔组至少有四个上半段出气孔且每列的上半段出气孔沿着上半段喷嘴的周向均匀布置，且每个上半段出气孔的孔径小于下半段出气孔的孔径。本实用新型能满足燃气与空气混合和分层要求，优化发动机燃烧过程，改善其经济性和排放性能。
【IPC分类】F02M61/14, F02M51/06, F02M21/02
【公开号】CN204729189
【申请号】CN201520284567
【发明人】杨立平, 李越, 宋恩哲, 马修真, 姚崇, 石勇, 杨晓涛
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年5月5日