专利名称：一种可调式混合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混合器，尤其涉及一种可调式混合器，具体适用于提高稀薄燃烧发动机的燃烧效率。
背景技术：
能源危机与大气的严重污染促使寻求一种新能源以替代燃油，天然气因其清洁、 储量大的特点而成为备受关注的代用燃料。天然气的主要成分是甲烷，不仅比其他烃类燃料的碳氢比小，燃烧时只产生较少量的C02、NOx，而且燃烧安全性较好，此外，天然气还具有不含CO有毒成分、爆炸极限窄、辛烷值高等优点，一旦泄露也易于在空气中消散，因而天然气日益成为重要的代用燃料。为了更好地使用天然气，国内天然气发动机整机开发技术迅猛发展，但关键系统和部件还存在短板，尤其是关键零部件多依赖于进口。很多厂家都是引进国外整套技术来生产发动机，就供气系统而言，混合器的设计很少有自己的特色，直接导致现有的大部分混合器只能满足小功率、小缸径发动机的要求，而对于大功率、大缸径发动机却无能为力了， 这严重制约了发动机性能的进一步优化。天然气发动机开发的关键技术就是稀薄燃烧，这就要求合理组织混合，使得混合后的空气与燃气更加均勻，从而实现缸内充分燃烧，以输出更大动力来驱动大功率、大缸径的发动机。中国专利授权公告号为CN201318228Y，授权公告日为2009年9月30日的实用新型专利公开了一种汽车发动机废气再循环混合器，该混合器中本体的一端为空气进口段， 另一端为混合气出口段，空气进口段与混合气出口段之间为中间段，在本体的中间段设置有废气管口，中间段的横截面大于空气进口段和混合气出口段的横截面，废气管口中有废气导入管伸至中间段内部并设有废气出口。虽然该实用新型能在一定程度上提高废气(或燃气)与空气混合的均勻度，但由于其只经过一次混合，因而混合的均勻性仍旧较差，不利于燃气的充分燃烧，也就不适用于大功率、大缸径发动机的需要，除非采用燃气补充措施， 但这样又会增加使用成本。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的混合的均勻性较差，不适用于大功率、大缸径发动机的需要，使用成本较高的缺陷与问题，提供一种混合的均勻性较好，适用于大功率、大缸径发动机的需要，使用成本较低的可调式混合器。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种可调式混合器，包括本体、 一次空气进口与一次混合气出口，所述本体内设置有一次混合腔和天然气腔，一次混合腔的两端分别与一次空气进口、一次混合气出口相通，一次混合腔的中部与天然气腔上设置的多个天然气喷孔相通，且天然气腔与本体侧部上设置的天然气进口相通；所述可调式混合器还包括二次混合体，该二次混合体包括二次空气进口、二次混合腔与二次混合气出口，二次空气进口、二次混合气出口分别设置在二次混合腔的两端，二次混合腔的侧部与一次混合气出口相通。所述天然气喷孔的数量为M-48个，且在天然气腔上呈两竖列均勻设置。所述一次空气进口、二次空气进口、一次混合气出口、二次混合气出口、一次混合腔、二次混合腔以及天然气腔的横截面都是圆形。所述二次混合腔的横截面直径大于一次混合腔的横截面直径。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、本实用新型一种可调式混合器中包括一次混合腔与二次混合腔两个混合腔，使用时，在空燃比不变的情况下，先将部分空气与天然气在一次混合腔中混合，再将一次混合气与剩余的空气在二次混合腔中混合，与现有技术相比，本技术在一次混合时，提高了天然气的浓度，实现了空燃比从稀变浓的转化，使其混合的更加均勻，而一次混合的效果能够在随后进行的二次混合中得到保存，从而在整体上通过连续进行的两次混合提高了空气与燃气混合的均勻性，使得最终得到的二次混合气的均勻度远高于现有技术一次混合后得到的均勻度，从而提高燃气的燃烧效果，确保能够适用于大功率、大缸径发动机的需要。因此本实用新型不仅混合的均勻性较好，而且适用于大功率、大缸径发动机的需要。2、本实用新型一种可调式混合器中在空燃比不变的情况下，将空气分成两部分， 两部分空气分别通过一次空气进口、二次空气进口进入对应的一次混合、二次混合步骤中， 与现有技术相比，一次混合时的空气流量得到降低，便于天然气进入一次混合腔，降低了混合难度，提高了混合效率。因此本实用新型的混合效率较高。3、本实用新型一种可调式混合器中包括本体与二次混合体，本体中包括两个进气口与一个出气口，二次混合体中包括两个出气口与一个进气口，且本体的出气口与二次混合体的一个进气口相通，这种结构设计使得本装置能够适用于大多数两种气体混合的场所，如EGR混合，而不仅仅局限于空气与天然气的混合，从而使得本装置的用途更多样，应用范围更宽。因此本实用新型的应用范围较广。4、本实用新型一种可调式混合器中只通过本体、二次混合体两个简单的结构件就能实现提高混合均勻度的效果，而不像现有技术中别的混合器需要依赖CH4补偿措施来提高混合的均勻度，节省了 CH4补偿所需的费用，降低了使用成本，而且本设计整体结构简单，便于制造与使用。因此本实用新型的使用成本较低。
图1是本实用新型的结构示意图。图中本体1、一次空气进口 11、一次混合气出口 12、一次混合腔13、天然气腔2、 天然气喷孔21、天然气进口 22、二次混合体3、二次空气进口 31、二次混合气出口 32、二次混合腔33。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。参见图1，一种可调式混合器，包括本体1、一次空气进口 11与一次混合气出口 12， 所述本体1内设置有一次混合腔13和天然气腔2，一次混合腔13的两端分别与一次空气进口 11、一次混合气出口 12相通，一次混合腔13的中部与天然气腔2上设置的多个天然气喷孔21相通，且天然气腔2与本体1侧部上设置的天然气进口 22相通；所述可调式混合器还包括二次混合体3，该二次混合体3包括二次空气进口 31、二次混合腔33与二次混合气出口 32，二次空气进口 31、二次混合气出口 32分别设置在二次混合腔33的两端，二次混合腔33的侧部与一次混合气出口 12相通。所述天然气喷孔21的数量为24-48个，且在天然气腔2上呈两竖列均勻设置，具体数量需根据功率大小、燃气消耗量大小而定。所述一次空气进口 11、二次空气进口 31、一次混合气出口 12、二次混合气出口 32、 一次混合腔13、二次混合腔33以及天然气腔2的横截面都是圆形。所述二次混合腔33的横截面直径大于一次混合腔13的横截面直径。混合步骤主要分为两部分一次混合部分和二次混合部分，一次混合部分在一次混合腔13中进行，二次混合部分在二次混合腔33中进行，其理论依据是，先将天然气与少量空气初步混合，以提高天然气的混合浓度与混合均勻度，再将得到的初次混合气与剩余的空气进行二次混合以提高最终混合气的均勻度，从而在整体上提高空气与天然气混合的均勻度，以确保天然气得到充分燃烧，进而提高稀薄燃烧发动机的燃烧效率，确保适用于大功率、大缸径发动机的需要。使用时，天然气从天然气进口 22进入天然气腔2，再通过天然气喷孔21与从一次空气进口 11进来的空气在一次混合腔13进行一次混合，完成第一次混合后，一次混合气从一次混合气出口 12流出，并进入二次混合腔33，此时，一次混合气与从二次空气进口 31流入的剩余空气混合，完成二次混合，最终从二次混合气出口 32流出进入进气歧管。与现有技术相比，此时的混合气更加均勻。由上可见，本实用新型不仅混合的均勻性较好、适用于大功率、大缸径发动机的需要，而且混合效率较高、使用成本较低。
权利要求1.一种可调式混合器，包括本体(1)、一次空气进口(11)与一次混合气出口(12)，所述本体(1)内设置有一次混合腔(13)和天然气腔(2)，一次混合腔(13)的两端分别与一次空气进口(11)、一次混合气出口(12)相通，一次混合腔(13)的中部与天然气腔(2)上设置的多个天然气喷孔(21)相通，且天然气腔(2)与本体(1)侧部上设置的天然气进口(22)相通， 其特征在于所述可调式混合器还包括二次混合体(3)，该二次混合体(3)包括二次空气进口(31)、 二次混合腔(33)与二次混合气出口(32)，二次空气进口(31)、二次混合气出口(32)分别设置在二次混合腔(33)的两端，二次混合腔(33)的侧部与一次混合气出口(12)相通。
2.根据权利要求1所述的一种可调式混合器，其特征在于所述天然气喷孔(21)的数量为M - 48个，且在天然气腔(2)上呈两竖列均勻设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种可调式混合器，其特征在于所述一次空气进口 (11)、二次空气进口( 31)、一次混合气出口( 12)、二次混合气出口( 32)、一次混合腔(13)、 二次混合腔(33)以及天然气腔(2)的横截面都是圆形。
4.根据权利要求3所述的一种可调式混合器，其特征在于所述二次混合腔(33)的横截面直径大于一次混合腔(13)的横截面直径。
专利摘要一种可调式混合器，包括本体与二次混合体，所述本体内设置有一次混合腔和天然气腔，一次混合腔的两端分别与一次空气进口、一次混合气出口相通，一次混合腔的中部与天然气腔上设置的多个天然气喷孔相通，天然气腔与本体侧部上设置的天然气进口相通，二次混合体包括二次空气进口、二次混合腔与二次混合气出口，二次空气进口、二次混合气出口分别设置在二次混合腔的两端，二次混合腔的侧部与一次混合气出口相通，二次混合腔的横截面直径大于一次混合腔的横截面直径。本设计不仅混合的均匀性较好、适用于大功率、大缸径发动机的需要，而且混合效率较高、使用成本较低。
文档编号F02M21/04GK202325909SQ20112038890
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者安涛, 程伟, 肖勇, 贾李水 申请人:东风汽车有限公司