本发明属于内燃机，尤其涉及一种适用于多燃料的双进气道气体发动机及其进气控制方法。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
2、双进气道气体发动机作为常见结构形式，采用“空气进气道+燃气进气道”的双路进气设计，其中空气进气道用于通入空气，燃气进气道用于通入气体燃料，进气门开启时，缸内进气流量由进气管总截面积限定，以满足发动机燃烧需求。
3、现有燃气进气道的截面积为固定值，而不同气体燃料的理化性质差异显著，如氢气密度远小于天然气，燃点、燃烧速度也存在明显不同，导致不同燃料在燃烧过程中所需的进气量、进气速率存在较大差异。固定截面积的燃气进气道无法满足不同燃料的进气需求：对于流动性强的燃料（如氢气），在固定截面积下，进气行程初期即大量涌入气缸，与空气混合不均匀，未参与燃烧的燃料易随排气排出，引发扫气短路现象，造成燃料浪费且增加排气污染；对于密度大的燃料（如天然气），固定截面积下进气量易超标，导致燃料燃烧不完全，未燃燃料在进气道内易发生二次燃烧，引发回火现象，不仅影响发动机正常运行，还可能损坏进气系统部件。
4、传统双进气道气体发动机的燃气进气道多采用直通道结构，仅能实现燃气与空气的简单对流混合，混合均匀性差。燃气与空气混合不均会进一步降低燃烧效率，增加一氧化碳、未燃烃等污染物排放，无法满足当前严格的环保标准及节能要求。
5、综上，现有双进气道气体发动机的燃气进气道结构，无法适配不同气体燃料，存在扫气短路、回火及混合效率低的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种适用于多燃料的双进气道气体发动机及其进气控制方法，其不仅从根本上解决了因燃料物性差异导致的燃烧组织难题，还显著提升了发动机的多燃料适应性、热效率与排放水平，同时结构简单，实施成本低廉。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明的第一个方面提供一种适用于多燃料的双进气道气体发动机。
4、一种适用于多燃料的双进气道气体发动机，包括：
5、发动机气缸、活塞、空气进气道和至少两种可切换的燃气进气道模块；
6、所述活塞设置于发动机气缸内，且沿发动机气缸作直线运动；所述发动机气缸设置有缸盖，所述空气进气道和燃气进气道模块设置于缸盖上；每一种燃气进气道模块具有一个适用于预设目标气体燃料相匹配的横截面积，该横截面积是基于目标气体燃料的物理特性计算得到，以确保在标准工况下，进入气缸的燃料质量流量满足理想空燃比的要求。
7、作为一种实施方式，所述燃气进气道模块的内部构造可组织进气气流，以在发动机气缸内形成涡流。
8、作为一种实施方式，所述燃气进气道模块的内部构造为螺旋气道或切向气道。
9、作为一种实施方式，所述螺旋气道的轴线以30°~60°的螺旋角扭曲，螺旋导程与螺旋气道直径比为2:1~3:1，以在发动机气缸内产生滚流或旋流。
10、作为一种实施方式，所述螺旋气道的内壁采用光滑涂层，以降低摩擦系数。
11、作为一种实施方式，所述切向气道的入口与气缸壁形成10°~15°的切向夹角，切向气道出口截面与气缸轴线呈15°~20°倾角，以引导气流冲击缸壁并形成绕气缸中心线的涡流。
12、作为一种实施方式，所述切向气道的出口设置有导流凸台。
13、作为一种实施方式，所述燃气进气道模块为可拆卸结构。
14、本发明的第二个方面提供一种适用于多燃料的双进气道气体发动机的进气控制方法。
15、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
16、一种适用于多燃料的双进气道气体发动机的进气控制方法，包括：
17、确定待使用的目标气体燃料的类型；
18、根据所述目标气体燃料的物理特性，计算实现目标空燃比所需的燃气进气道的理论横截面积；
19、从预置的燃气进气道模块库中，选取一个横截面积与所述理论横截面积相匹配的燃气进气道模块；
20、将双进气道气体发动机上原有的燃气进气道模块拆卸，更换为与理论横截面积相匹配的燃气进气道模块。
21、作为一种实施方式，实现目标空燃比所需的燃气进气道的理论横截面积的计算过程为：
22、
23、
24、
25、其中，为理论横截面积；为目标燃料质量流量；为燃料在气道内的流速；为目标燃料的密度；为燃料流动效率；为空气质量流量；为理论空燃比；为发动机单缸排量；为发动机转速；为充气效率；为标准工况下空气密度。
26、本发明的有益效果是：
27、（1）本发明的双进气道气体发动机包含至少两种可切换的燃气进气道模块，每一种燃气进气道模块具有一个适用于预设目标气体燃料相匹配的横截面积，通过为不同燃料更换具有特定横截面积的进气道模块，从根本上解决了因燃料密度不同导致的质量流量失配问题，实现了精准流量控制，有效避免了扫气短路和回火现象。
28、（2）本发明利用螺旋气道或切向气道产生的强涡流，极大地促进了燃气与空气在缸内的混合均匀度，增强了混合效果，从而提高了燃烧效率，降低了排放。
29、（3）本发明适用于多燃料的双进气道气体发动机使单台发动机能够高效、稳定地适应多种气体燃料，拓宽了应用场景，降低了用户对单一燃料的依赖，提升了燃料灵活性，而且相较于复杂的电控喷射系统，采用机械式模块更换，结构简单，制造成本低，维护方便，可靠性高。
30、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述燃气进气道模块的内部构造可组织进气气流，以在发动机气缸内形成涡流。
3.如权利要求1所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述燃气进气道模块的内部构造为螺旋气道或切向气道。
4.如权利要求3所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述螺旋气道的轴线以30°~60°的螺旋角扭曲，螺旋导程与螺旋气道直径比为2:1~3:1，以在发动机气缸内产生滚流或旋流。
5.如权利要求3所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述螺旋气道的内壁采用光滑涂层，以降低摩擦系数。
6.如权利要求3所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述切向气道的入口与气缸壁形成10°~15°的切向夹角，切向气道出口截面与气缸轴线呈15°~20°倾角，以引导气流冲击缸壁并形成绕气缸中心线的涡流。
7.如权利要求3所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，所述切向气道的出口设置有导流凸台。
8.如权利要求1所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机，其特征在于，
9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述的适用于多燃料的双进气道气体发动机的进气控制方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的进气控制方法，其特征在于，实现目标空燃比所需的燃气进气道的理论横截面积的计算过程为：