一种双燃料发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种双燃料发动机。
【背景技术】
[0002]目前国内双燃料发动机特别是大功率中速双燃料发动机还处于起步阶段，我公司在成熟的12V240ZJ型柴油机基础上开发的一款增压前预混合，总管式进气方式的双燃料发动机，填补了国内大功率双燃料发动机的一项空白，功率为2200KW，燃油替代率为80%。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种双燃料发动机，包括原12V240ZJ型柴油机的固定件、运动件、设置在发动机两端的稳压箱、设置有箱壁及罩盖的曲轴箱、机座支承、冷却水系统，其特征在于，还包括配气机构、机油系统、干式油底壳、安全防爆系统、燃控系统、燃气预混合系统、增压系统、燃油系统和燃气供给系统。
[0004]进一步的，干式油底壳壳体与机体的底面成2°角度，在干式油底壳壳体自由端下部焊接一个矩形回油管，矩形回油管与干式油底壳形成Z字结构。
[0005]进一步的，安全防爆系统的结构为：在发动机两端的稳压箱上分别布置一个自动泄爆装置和阻火器，自动泄爆装置上安装一个压力传感器，当压力超过规定值时，发动机报警并停机，自动泄爆装置自动打开。
[0006]进一步的，增压系统包括两个R181-14轴流式废气涡轮增压器，每个增压器进口处设置了预混合系统；所述预混合系统包含混合器、与混合器连通的空气管道、燃气管道。
[0007]进一步的，混合器呈喇叭口型。
[0008]进一步的，机油系统和冷却水系统管路采用插接管结构。
[0009]进一步的，燃气供给系统中设置了阻火器、脱水器、过滤器。
[0010]进一步的，曲轴箱上设置有一个穿过箱壁的轴棍；位于箱壁外侧的轴棍棍体上从外向里依次设置有手柄、罩盖、压板，位于箱壁里侧的轴棍棍体上从外到里依次设置有压板、弹簧、锁紧块；所述锁紧块固定于轴棍棍体上，弹簧被压缩于压板与锁紧块之间，手柄通过手柄销连接到轴棍上。手柄为偏心凸轮结构，当手柄横向时，凸轮偏心距离小，装置处于打开状态，当手柄竖直压下时，凸轮偏心距离大，装置处于压紧状态。
[0011]本实用新型的有益效果为：
[0012]该发动机性能稳定，功率输出高，燃油替代率高，噪音小，部件与柴油机的互换性好。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为曲轴箱罩盖结构示意图。
[0015]图中，1.干式油底壳，2.冷却水系统，3.安全防爆系统，4.燃气预混合系统，5.燃控系统，6.增压系统，7.燃气供给系统，8.燃油系统，9.配气机构，10.运动件，11.固定件，12.机座支承，13.罩盖，14.手柄销，15.手柄，16.轴套，13.罩盖，18.垫块，19.橡胶密封圈，20.压板，21.限位销，22.弹簧，23.锁紧块，24.轴棍，25.箱壁。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型所述的双燃料发动机是在原12V240ZJ型柴油机基础上开发的一款以天然气为主燃料，柴油为辅燃料的新型发动机。
[0017]如图1所示，本实用新型包括原12V240ZJ型柴油机的固定件11、运动件10、设置在发动机两端的稳压箱、还包括单独设计的曲轴箱、机座支承12、冷却水系统2、配气机构、机油系统、干式油底壳1、安全防爆系统3、燃控系统5、燃气预混合系统4、增压系统6、燃油系统8和燃气供给系统7。下面分别介绍。
[0018]干式油底壳1 :
[0019]干式油底壳1壳体与机体的底面成2°角度，在干式油底壳1壳体自由端下部焊接一个矩形回油管，矩形回油管与干式油底壳1形成Z字结构。采用Z字结构干式油底壳1可以降低发动机的整体高度，Z字结构的目的是增大机油回流的落差高度。
[0020]曲轴箱：
[0021]曲轴箱设置有罩盖13及箱壁（参见图2中的附图标记25)，罩盖13采用了新型快换式密封罩盖13装置。如图2所示：包括部分箱壁、一个穿过箱壁25的轴棍24。位于机体曲轴箱壁25外侧的轴棍部分从外向里依次设置有手柄15、罩盖13、压板20。位于机体曲轴箱壁25里侧的轴棍部分从外到里依次设置有压板20、弹簧22、锁紧块23。所述锁紧块23固定于轴棍24上，弹簧22被压缩于压板20与锁紧块23之间。
[0022]手柄15通过手柄销14连接到轴棍24上，手柄15设计成偏心凸轮结构。当手柄15横向时，凸轮偏心距离小，装置处于打开状态，当手柄15竖直压下时，凸轮偏心距离大，装置处于压紧状态。
[0023]罩盖13与轴棍24之间还设置有轴套16，轴套16采用过盈配合方式安装在罩盖13中。优选的，材料采用45钢材，一方面起导向作用，另一方面起保护罩盖13磨损的作用。
[0024]优选的，罩盖13上安装一道0形密封圈，防止发电机曲轴箱内的油气泄露。更优选的，罩盖13采用ZL107铝材料冲压制成，从而降低罩盖13的重量。
[0025]由于发动机机体内壁是铸造结构，导致机体壁厚偏差大，为了保证弹簧22的压缩量在设计值范围内，本实用新型还设计有弹簧限位机构。该弹簧限位机构包括压板20上相对轴棍24对称设置的两个限位销21及设置于轴棍24上的限位槽。限位槽在轴棍24上的位置与限位销21相对，且其长度方向沿着轴棍24轴向。随着弹簧22的压缩，限位销21端部可在键槽内滑动，这样使弹簧22的压缩量可以进行一定尺寸的调整。
[0026]本曲轴箱密封罩盖的工作原理为：
[0027]通过手柄15上的偏心凸轮及弹簧22的弹力作用，将罩盖13及压板20紧紧压在曲轴箱的外壁和内壁上，罩盖13上安装一道0形密封圈，防止机体曲轴箱内的油气泄露，当曲轴箱压力大于弹簧22的弹性力时，罩盖13在曲轴箱压力作用下自动打开，把曲轴箱内的油气排出。
[0028]安全防爆系统3:
[0029]由于天然气的不稳定性，使进入发动机缸体中的气体受压力和温度的影响，容易产生回火和爆炸，为了使发动机在运转中不发生类似问题，本安全防爆系统3在原发动机两端的稳压箱上分别布置一个自动泄爆装置和阻火器，阻火器的作用是阻止管路中的火焰进入发动机中，自动泄爆装置上安装一个压力传感器，当压力超过规定值时，发动机报警并停机，自动泄爆装置自动打开。
[0030]增压系统6:
[0031]包含两个R181-14轴流式废气涡轮增压器及预混合系统，每个增压器进口处设置了预混合系统，所述预混合系统包含混合器、与混合器连通的空气管道、燃气管道。预混合系统的作用是将空气和燃气进入增压器前进行均匀混合，为了保证两种气体均匀混合，混合器设计成器喇叭口结构。
[0032]机油系统和冷却水系统2 ：
[0033]本实用新型的机油系统和冷却水系统2管路采用插接管结构。插接管结构主要由钢管、插接座、管卡、0形密封圈，定位套和固定螺钉组成。插接管结构的优点是拆卸方面，不占空间，密封性能好。
[0034]燃气供给系统7 ：
[0035]燃气供给系统7的作用是为发动机提供天然气（瓦斯气)，为了防止发动机发生回火，燃气供给系统7中设置了阻火器，为了阻止燃气中的颗粒和水分进入发动机，系统中设置了脱水器和过滤器；为了保证发动机两端的增压器进气压力一至，燃气供给系统7设计成人字形结构，并在燃气主管道出口处安置调压阀。燃气管道设计成双层管结构，双层管由导向同、内波纹管和外波纹管组成，内波纹管与外波纹管之间为负压，提高燃气输送的安全性。
[0036]燃控系统5 ：
[0037]燃控系统5包括发动机调速系统、空燃比控制系统两部份。采用海因兹曼公司最新的XI0S控制器，同时实现发动机转速和功率的调节及空燃比的控制，其中转速与功率控制部分的执行输出和信号输入分别由STG2080 —体式节气阀及相应转速传感器来完成，空燃比控制部分的执行输出和信号输入则由燃气计量阀GMCU与配套的空燃比检测仪(氧传感器)、压力温度传感器来完成。
[0038]本实用新型的有益效果为：
[0039]该发动机性能稳定，功率输出高，燃油替代率高，噪音小，部件与柴油机的互换性好。
【主权项】
1.一种双燃料发动机，包括原12V240ZJ型柴油机的固定件、运动件、设置在发动机两端的稳压箱、设置有箱壁及罩盖的曲轴箱、机座支承、冷却水系统，其特征在于，还包括配气机构、机油系统、干式油底壳、安全防爆系统、燃控系统、燃气预混合系统、增压系统、燃油系统和燃气供给系统。2.如权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，干式油底壳壳体与机体的底面成2°角度，在干式油底壳壳体自由端下部焊接一个矩形回油管，矩形回油管与干式油底壳形成Z字结构。3.如权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，安全防爆系统的结构为：在发动机两端的稳压箱上分别布置一个自动泄爆装置和阻火器，自动泄爆装置上安装一个压力传感器，当压力超过规定值时，发动机报警并停机，自动泄爆装置自动打开。4.如权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，增压系统包括两个R181-14轴流式废气涡轮增压器，每个增压器进口处设置了预混合系统；所述预混合系统包含混合器、与混合器连通的空气管道、燃气管道。5.如权利要求4所述的双燃料发动机，其特征在于，混合器呈喇叭口型。6.如权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，机油系统和冷却水系统管路采用插接管结构。7.如权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，燃气供给系统中设置了阻火器、脱水器、过滤器。8.如权利要求1~7任一项所述的双燃料发动机，其特征在于，曲轴箱上设置有一个穿过箱壁的轴棍；位于箱壁外侧的轴棍棍体上从外向里依次设置有手柄、罩盖、压板，位于箱壁里侧的轴棍棍体上从外到里依次设置有压板、弹簧、锁紧块；所述锁紧块固定于轴棍棍体上，弹簧被压缩于压板与锁紧块之间，手柄通过手柄销连接到轴棍上。9.如权利要求8所述的双燃料发动机，其特征在于，手柄为偏心凸轮结构，当手柄横向时，凸轮偏心距离小，装置处于打开状态，当手柄竖直压下时，凸轮偏心距离大，装置处于压紧状态。
【专利摘要】本实用新型提供了一种双燃料发动机，包括原12V240ZJ型柴油机的固定件、运动件、设置在发动机两端的稳压箱、设置有箱壁及罩盖的曲轴箱、机座支承、冷却水系统，还包括配气机构、机油系统、干式油底壳、安全防爆系统、燃控系统、燃气预混合系统、增压系统、燃油系统和燃气供给系统。本实用新型性能稳定，功率输出高，燃油替代率高，噪音小，部件与柴油机的互换性好。
【IPC分类】F01M11/00, F01M13/00, F02B77/08, F02M21/02, F02B37/00, F02B69/04
【公开号】CN205154395
【申请号】CN201520850023
【发明人】张红学
【申请人】南车玉柴四川发动机股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月30日