空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?、大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?、大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)及方法，包括：噴射器本體，壓縮空氣管道，高燃燒速率燃?xì)夤艿酪约皣娚淦鲉蜗蜷y；壓縮空氣管道和高燃燒速率燃?xì)夤艿涝趪娚淦鞅倔w上連通，所述噴射器單向閥設(shè)置在噴射器本體末端。本發(fā)明有益效果：空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骺梢岳眯迈r空氣掃氣降低預(yù)燃室內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，同時(shí)可以為預(yù)燃室提供燃?xì)饣旌蠚?，在預(yù)燃室內(nèi)形成接近化學(xué)當(dāng)量比的燃?xì)饣旌蠚猓岣哳A(yù)燃室的點(diǎn)火可靠性，并促進(jìn)主燃室內(nèi)的火焰?zhèn)鞑?，提高大缸徑氣體機(jī)的穩(wěn)定性與動(dòng)力性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?、大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室掃氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?、大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)大缸徑氣體機(jī)多由相應(yīng)的柴油機(jī)升級(jí)設(shè)計(jì)而來(lái)，燃燒室結(jié)構(gòu)也多采用淺盆形燃燒室，壓縮比低、轉(zhuǎn)速低，缸內(nèi)難以組織有效的湍流運(yùn)動(dòng)。而天然氣熱值低，燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)，燃燒速度慢，特別是在小負(fù)荷和稀薄燃燒條件下，很難實(shí)現(xiàn)混合氣的快速燃燒。
[0003]由于天然氣一空氣混合氣火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷邏嚎s比時(shí)易發(fā)生爆震，減小壓縮比可以降低爆震的傾向，但同時(shí)也使得氣體機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能下降。為了抑制天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震，提高其經(jīng)濟(jì)性，多年來(lái)內(nèi)燃機(jī)研究者一直圍繞著組織穩(wěn)定的稀薄燃燒開(kāi)展工作。稀燃能夠提高熱效率，降低NOx排放，但稀燃對(duì)點(diǎn)火能量提出了更高的要求。隨著稀燃程度的加深，排溫高、熱負(fù)荷大的問(wèn)題迎刃而解，但點(diǎn)火所需能量也急速增長(zhǎng)。
[0004]為了提高大缸徑氣體機(jī)的燃燒穩(wěn)定性，降低燃燒循環(huán)變動(dòng)，拓寬稀燃極限，需要提高燃燒速度，縮短火焰發(fā)展期和燃燒持續(xù)期。為此國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家基于預(yù)燃室氣體機(jī)進(jìn)行了大量研究，利用預(yù)燃室燃燒時(shí)噴出的湍流射流在主燃室形成分布式點(diǎn)火，可增強(qiáng)點(diǎn)火能量，拓寬稀燃極限，提高氣體機(jī)熱效率并改善部分負(fù)荷時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性。射流的能量對(duì)射流的貫穿距影響很大，而射流的能量取決于預(yù)燃室噴孔直徑和預(yù)燃室與主燃室之間的壓力差。
[0005]目前，預(yù)燃室?guī)缀醵紱](méi)有采用單獨(dú)的掃氣技術(shù)，利用主燃室壓入氣體掃氣不完善，預(yù)燃室內(nèi)殘余廢氣較多。點(diǎn)火后，受火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊南拗?，燃燒速度慢，預(yù)燃室內(nèi)壓力升高率較小，且預(yù)燃室容積較小，難以在預(yù)燃室和主燃室之間建立較大的壓力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決氣體機(jī)工作過(guò)程中預(yù)燃室殘余廢氣系數(shù)大，可燃混合氣濃度稀，不易點(diǎn)火的問(wèn)題，提出了一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?、大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)及方法，采用空氣輔助噴射器噴射新鮮空氣對(duì)預(yù)燃室進(jìn)行掃氣，降低預(yù)燃室內(nèi)的殘余廢氣系數(shù)，以便充分利用預(yù)燃室的有限空間。并利用空氣輔助噴射器噴入高燃燒速率的燃?xì)饣旌蠚?，獲得主副室的較大壓力差，以保證主燃室的燃燒穩(wěn)定。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]—種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，包?噴射器本體，壓縮空氣管道，高燃燒速率燃?xì)夤艿酪约皣娚淦鲉蜗蜷y；
[0009]所述壓縮空氣管道和高燃燒速率燃?xì)夤艿婪謩e與噴射器本體的進(jìn)氣裝置連接，所述噴射器單向閥設(shè)置在噴射器本體末端；
[0010]壓縮空氣與高燃燒速率燃?xì)庠趪娚淦鞅倔w的進(jìn)氣裝置內(nèi)部形成螺旋導(dǎo)流促進(jìn)燃?xì)饣旌稀?br>[0011]進(jìn)一步地，所述壓縮空氣管道上設(shè)有控制壓縮空氣噴入的壓縮空氣控制閥或者第一噴油器。
[0012]進(jìn)一步地，所述高燃燒速率燃?xì)夤艿郎显O(shè)有控制高燃燒速率燃?xì)鈬娙氲母呷紵俾嗜細(xì)饪刂崎y或者第二噴油器。
[0013]進(jìn)一步地，所述噴射器本體的進(jìn)氣裝置包括:進(jìn)氣總管，在所述進(jìn)氣總管的外圍設(shè)有燃?xì)猸h(huán)流通道，所述進(jìn)氣總管內(nèi)部設(shè)置螺旋導(dǎo)流片，所述進(jìn)氣總管的壁上設(shè)有連通進(jìn)氣總管和燃?xì)猸h(huán)流通道的燃?xì)饪?壓縮空氣經(jīng)螺旋導(dǎo)流片在進(jìn)氣總管內(nèi)形成旋流，高燃燒速率燃?xì)饨?jīng)燃?xì)饪走M(jìn)入進(jìn)氣總管，高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣在進(jìn)氣總管內(nèi)旋流混合。
[0014]進(jìn)一步地，所述高燃燒速率燃?xì)鉃闅錃饣蛞胰病?br>[0015]—種帶有空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鞯拇蟾讖綒怏w機(jī)預(yù)燃室，包括:空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室;所述空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室通過(guò)噴射器單向閥連通;在所述預(yù)燃室的頂部設(shè)置火花塞；
[0016]在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與進(jìn)氣階段，控制高燃燒速率燃?xì)夤艿狸P(guān)閉，壓縮空氣管道開(kāi)啟，使得空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鲀?nèi)部充滿壓縮空氣，此時(shí)預(yù)燃室壓力低，噴射器單向閥打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入預(yù)燃室掃氣。
[0017]進(jìn)一步地，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣階段末期及壓縮階段初期，控制高燃燒速率燃?xì)夤艿篱_(kāi)啟，壓縮空氣管道開(kāi)啟；根據(jù)設(shè)定的比例關(guān)系在噴射器本體內(nèi)形成設(shè)定比例的高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚?所述高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚庠趬毫Σ畹淖饔孟逻M(jìn)入預(yù)燃室，使得預(yù)燃室內(nèi)形成設(shè)定比例的混合氣。
[0018]—種采用大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室的燃燒系統(tǒng)，包括:大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室、進(jìn)氣道、排氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主燃室；
[0019]所述進(jìn)氣道和排氣道分別與主燃室連通，所述大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室通過(guò)若干通道與主燃室連通；
[0020]發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主燃室內(nèi)通過(guò)進(jìn)氣道注入天然氣混合氣，所述天然氣混合氣壓入預(yù)燃室內(nèi)部并形成強(qiáng)湍流，天然氣混合氣與在噴射器本體內(nèi)形成的設(shè)定比例的高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚饣旌?，形成化學(xué)當(dāng)量比下的燃?xì)饣旌蠚狻?br>[0021]—種燃燒系統(tǒng)的工作方法，包括:
[0022]預(yù)先設(shè)定空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鲀?nèi)的高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣供給壓力；
[0023]在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與進(jìn)氣階段，控制壓縮空氣進(jìn)入輔助噴射器本體;所述壓縮空氣經(jīng)噴射器單向閥進(jìn)入預(yù)燃室對(duì)預(yù)燃室進(jìn)行掃氣；
[0024]在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣階段末期及壓縮階段初期，控制高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣按照設(shè)定供給壓力進(jìn)入空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骰旌希纬稍O(shè)定空燃比的混合氣；
[0025]發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中，稀薄天然氣混合氣由進(jìn)氣道預(yù)混進(jìn)入主燃室，氣缸壓縮過(guò)程中，主燃室的壓力上升，將稀薄天然氣混合氣壓入預(yù)燃室內(nèi)；
[0026]所述設(shè)定空燃比的混合氣與稀薄天然氣混合氣在預(yù)燃室內(nèi)形成化學(xué)當(dāng)量比下的可燃混合氣；
[0027]壓縮上止點(diǎn)前，火花塞點(diǎn)火，預(yù)燃室內(nèi)可燃混合氣燃燒;預(yù)燃室內(nèi)的壓力上升，主燃室與預(yù)燃室間形成較大壓差，預(yù)燃室內(nèi)的火焰噴射入主燃室內(nèi)，促進(jìn)主燃室的燃燒過(guò)程。
[0028]進(jìn)一步地，所述高速率燃燒燃?xì)鉃闅錃饣蛞胰病?br>[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030]I)通過(guò)空氣輔助噴射器的掃氣作用，可以降低預(yù)燃室的殘余廢氣系數(shù)，同時(shí)采用空氣進(jìn)行掃氣過(guò)程，能夠避免燃料的浪費(fèi)。
[0031 ] 2)空氣輔助噴射器可以為預(yù)燃室提供燃料混合氣，在預(yù)燃室內(nèi)形成接近化學(xué)當(dāng)量比的燃?xì)饣旌蠚?，提高預(yù)燃室的點(diǎn)火可靠性；
[0032]3)通過(guò)噴入氫氣混合氣，優(yōu)化預(yù)燃室內(nèi)混合氣的濃度場(chǎng)，提高預(yù)燃室內(nèi)火焰燃燒速率，提高其壓力升高率，進(jìn)而提高預(yù)燃室射流能量，更好地促進(jìn)主燃室內(nèi)的燃燒。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明燃燒系統(tǒng)的裝配剖視圖；
[0034]圖2為本發(fā)明空氣輔助噴射器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3是空氣輔助噴射器A-A’截面圖；
[0036]圖4是空氣輔助噴射器正視切面圖；
[0037]其中，1.進(jìn)氣道，2.排氣道，3.主燃室，4.預(yù)燃室，5.火花塞，6.空氣輔助噴射器本體，7.壓縮空氣控制閥，8.高燃燒速率燃?xì)饪刂崎y，9.高燃燒速率燃?xì)夤艿溃?0.噴射器單向閥，11.壓縮空氣管道，12.燃?xì)猸h(huán)流通道，13.進(jìn)氣總管，14.螺旋導(dǎo)流片，15.燃?xì)饪住?br>【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0039]—種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，如圖2所示，包括:噴射器本體6，壓縮空氣管道11，高燃燒速率燃?xì)夤艿?以及噴射器單向閥10;
[0040]壓縮空氣管道11和高燃燒速率燃?xì)夤艿?在噴射器本體6上連通，所述噴射器單向閥10設(shè)置在噴射器本體6末端。
[0041]壓縮空氣管道11上設(shè)有控制壓縮空氣噴入的壓縮空氣控制閥7或者第一噴油器。高燃燒速率燃?xì)夤艿?上設(shè)有控制高燃燒速率燃?xì)鈬娙氲母呷紵俾嗜細(xì)饪刂崎y8或者第二噴油器。
[0042]采用壓縮空氣、高燃燒速率燃?xì)怆姶趴刂崎y能夠在不同的曲軸轉(zhuǎn)角下控制其管道的開(kāi)閉，從而控制掃氣相位以及混合氣形成的時(shí)刻。
[0043]作為另外一種實(shí)施方式，壓縮空氣控制閥7、高燃燒速率燃?xì)怆姶趴刂崎y可以分別用噴油器代替。
[0044]圖3是空氣輔助噴射器A-A’截面圖，即噴射器本體的進(jìn)氣裝置截面示意圖；這個(gè)位置是氫氣與燃?xì)忾_(kāi)始混合的位置。
[0045]如圖3所示，噴射器本體的進(jìn)氣裝置包括:進(jìn)氣總管13，在進(jìn)氣總管13的外圍設(shè)有燃?xì)猸h(huán)流通道12，進(jìn)氣總管13內(nèi)部設(shè)置螺旋導(dǎo)流片14，進(jìn)氣總管13的壁上設(shè)有連通進(jìn)氣總管和燃?xì)猸h(huán)流通道的燃?xì)饪?5;
[0046]高燃燒速率燃?xì)庥筛呷紵俾嗜細(xì)夤艿?進(jìn)入，進(jìn)入燃?xì)猸h(huán)流通道12，在燃?xì)猸h(huán)流通道12內(nèi)，再經(jīng)燃?xì)饪?5進(jìn)入進(jìn)氣總管13，此處的進(jìn)氣總管13內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流片14，壓縮空氣經(jīng)螺旋導(dǎo)流片14會(huì)形成旋流，高燃燒速率燃?xì)膺M(jìn)入進(jìn)氣總管13后與壓縮空氣一起旋流進(jìn)入噴射器本體6，有效的促進(jìn)了壓縮空氣與高燃燒速率燃?xì)獾幕旌稀?br>[0047]采用燃?xì)猸h(huán)流通道12目的是使得單側(cè)進(jìn)入的高燃燒速率燃?xì)饪梢酝ㄟ^(guò)此來(lái)增加圓周上的均勻性。
[0048]燃?xì)饪?5是連接燃?xì)猸h(huán)流通道12與螺旋導(dǎo)流片14導(dǎo)流區(qū)域的孔。
[0049]螺旋導(dǎo)流片14使壓縮空氣經(jīng)過(guò)時(shí)形成旋流，并使得通過(guò)燃?xì)饪?5進(jìn)入的高燃燒速率燃?xì)怆S壓縮空氣運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)混合氣的形成。
[0050]作為另外一種實(shí)施方式，本發(fā)明空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鬟€可以采用導(dǎo)流管道實(shí)現(xiàn)螺旋導(dǎo)流促進(jìn)燃?xì)饣旌系姆绞健?br>[0051]同時(shí)，螺旋導(dǎo)流促進(jìn)燃?xì)饣旌系姆绞讲⒉痪窒抻趯?dǎo)流片或者導(dǎo)流管道的形式，其他能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)湍流促進(jìn)混合氣形成的方式都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0052]本實(shí)施例中，高燃燒速率燃?xì)膺x用氫氣。燃料的選擇主要是提高預(yù)燃室4內(nèi)的壓升率。因?yàn)闅錃馊剂显跇O短的時(shí)間內(nèi)能夠迅速燃燒，釋放能量。這一點(diǎn)是以往直接采用天然氣壓入預(yù)燃室4內(nèi)燃燒所達(dá)不到的燃燒速率和壓升率。
[0053]—種帶有空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鞯拇蟾讖綒怏w機(jī)預(yù)燃室4，包括:空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室4;空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室4通過(guò)噴射器單向閥10連通;噴射器單向閥10位于噴射器本體6與預(yù)燃室4之間，作用是控制新鮮空氣與氫氣混合氣進(jìn)入預(yù)燃室4，防止預(yù)燃室4內(nèi)氣體進(jìn)入輔助噴射器內(nèi)。在預(yù)燃室4的頂部設(shè)置火花塞5。
[0054]在預(yù)燃室4增加空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鳎每諝廨o助燃?xì)鈬娚淦髂軌蜻M(jìn)行預(yù)燃室4掃氣;現(xiàn)有的掃氣是利用了燃?xì)饣旌蠚膺M(jìn)行掃氣，而輔助噴射器是利用純空氣掃氣，均可以降低殘余廢氣量，但是由于掃氣的過(guò)程需要在進(jìn)、排氣沖程中；這樣本發(fā)明的掃氣方式能夠避免燃料的浪費(fèi)。
[0055]—種采用大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室4的燃燒系統(tǒng)，如圖1所示，包括:大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室4、進(jìn)氣道1、排氣道2和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主燃室3;進(jìn)氣道I和排氣道2分別與主燃室3連通，大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室4通過(guò)若干通道與主燃室3連通；
[0056]上述系統(tǒng)是在柴油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改造的，預(yù)燃室4、火花塞5以及空氣輔助噴射器組合后安裝在缸蓋上的一個(gè)孔內(nèi)，火花塞5安裝在預(yù)燃室4頂部，空氣輔助噴射器與預(yù)燃室4相連接。
[0057]在預(yù)燃室4掃氣階段(此階段約位于發(fā)動(dòng)機(jī)大循環(huán)的排氣末期和進(jìn)氣初期)，氫氣控制閥控制氫氣管道關(guān)閉，僅控制壓縮空氣控制閥7開(kāi)啟，使得輔助噴射器內(nèi)部充滿壓縮空氣，此時(shí)預(yù)燃室4和主燃室3內(nèi)壓力較低，此時(shí)單向閥打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入預(yù)燃室4掃氣。達(dá)到利用新鮮的壓縮空氣對(duì)預(yù)燃室4殘余廢氣進(jìn)行掃氣的目的。
[0058]在預(yù)燃室4內(nèi)混合氣形成階段(此階段約位于進(jìn)氣末期和壓縮初期)，壓縮空氣控制閥7、氫氣控制閥8均打開(kāi)，根據(jù)不同的比例關(guān)系在噴射器本體6管道內(nèi)形成恰當(dāng)比例的混合關(guān)系，利用在噴射器本體6內(nèi)形成的一定壓力打開(kāi)噴射器單向閥10進(jìn)入預(yù)燃室4內(nèi)部，隨著壓縮沖程的進(jìn)行，主燃室3內(nèi)稀薄天然氣混合氣壓入預(yù)燃室4內(nèi)部并形成強(qiáng)湍流，促進(jìn)氫氣混合氣與稀薄天然氣混合氣的混合，最終形成化學(xué)當(dāng)量比下的燃?xì)饣旌蠚狻?br>[0059]本發(fā)明采用大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室4的燃燒系統(tǒng)的工作方法如下:
[0060]根據(jù)實(shí)際情況預(yù)先設(shè)定空氣輔助噴射器6內(nèi)高速率燃燒燃?xì)馀c壓縮空氣的供給壓力。
[0061 ]按照發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程是排氣-進(jìn)氣-壓縮-做功。
[0062]在排氣與進(jìn)氣階段，輔助噴射器控制壓縮空氣的電磁閥，壓縮空氣進(jìn)入輔助噴射器本體6經(jīng)預(yù)燃室4與噴射器之間的單向閥進(jìn)入預(yù)燃室4對(duì)預(yù)燃室4進(jìn)行掃氣;利用新鮮的壓縮空氣對(duì)預(yù)燃室4殘余廢氣進(jìn)行掃氣，掃氣過(guò)程是在氣體機(jī)的進(jìn)、排氣沖程過(guò)程中進(jìn)行的，能夠促進(jìn)預(yù)燃室4內(nèi)的殘余廢氣的排出，降低預(yù)燃室4內(nèi)的殘余廢氣系數(shù)。
[0063]在進(jìn)氣階段末期及壓縮階段初期，預(yù)燃室4與主燃室3內(nèi)的壓力仍然較低，此時(shí)控制噴射器的壓縮空氣電磁閥、氫氣管道電磁閥開(kāi)啟，使得其在噴射器內(nèi)部形成設(shè)定比例的高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚?，混合氣?jīng)單向閥流入預(yù)燃室4內(nèi)。
[0064]在進(jìn)氣沖程，稀薄天然氣混合氣由進(jìn)氣道I預(yù)混進(jìn)入主燃室3，壓縮過(guò)程中由于主燃室3的壓力上升，稀薄天然氣混合氣壓入預(yù)燃室4內(nèi)，并強(qiáng)湍流促進(jìn)混合，在預(yù)燃室4內(nèi)形成化學(xué)當(dāng)量比下的可燃混合氣。所謂的化學(xué)當(dāng)量比是指:燃?xì)馀c空氣剛好完全燃燒時(shí)的質(zhì)量比。此時(shí)的放熱量最大，燃燒速率最快。
[0065]在壓縮上止點(diǎn)前，預(yù)燃室4內(nèi)火花塞5點(diǎn)火，氫氣的燃燒速度高，使得預(yù)燃室4內(nèi)的壓力迅速上升，預(yù)燃室4內(nèi)的壓升率比主燃室3內(nèi)的壓升率高，主燃室3與預(yù)燃室4間形成較大壓差，使得預(yù)燃室4內(nèi)的火焰能夠以較高的速度噴射入主燃室3內(nèi)，促進(jìn)主燃室3的燃燒過(guò)程，從而達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)火能量及較強(qiáng)的火焰射流的作用。
[0066]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鳎涮卣魇?，包?噴射器本體，壓縮空氣管道，高燃燒速率燃?xì)夤艿酪约皣娚淦鲉蜗蜷y； 所述壓縮空氣管道和高燃燒速率燃?xì)夤艿婪謩e與噴射器本體的進(jìn)氣裝置連接，所述噴射器單向閥設(shè)置在噴射器本體末端； 壓縮空氣與高燃燒速率燃?xì)庠趪娚淦鞅倔w的進(jìn)氣裝置內(nèi)部形成螺旋導(dǎo)流促進(jìn)燃?xì)饣烊肟?O2.如權(quán)利要求1所述的一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，其特征是，所述壓縮空氣管道上設(shè)有控制壓縮空氣噴入的壓縮空氣控制閥或者第一噴油器。3.如權(quán)利要求1所述的一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，其特征是，所述高燃燒速率燃?xì)夤艿郎显O(shè)有控制高燃燒速率燃?xì)鈬娙氲母呷紵俾嗜細(xì)饪刂崎y或者第二噴油器。4.如權(quán)利要求1所述的一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，其特征是，所述噴射器本體的進(jìn)氣裝置包括:進(jìn)氣總管，在所述進(jìn)氣總管的外圍設(shè)有燃?xì)猸h(huán)流通道，所述進(jìn)氣總管內(nèi)部設(shè)置螺旋導(dǎo)流片，所述進(jìn)氣總管的壁上設(shè)有連通進(jìn)氣總管和燃?xì)猸h(huán)流通道的燃?xì)饪?壓縮空氣經(jīng)螺旋導(dǎo)流片在進(jìn)氣總管內(nèi)形成旋流，高燃燒速率燃?xì)饨?jīng)燃?xì)饪走M(jìn)入進(jìn)氣總管，高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣在進(jìn)氣總管內(nèi)旋流混合。5.如權(quán)利要求1所述的一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦?，其特征是，所述高燃燒速率燃?xì)鉃闅錃饣蛞胰病?.—種帶有權(quán)利要求1-5所述的任一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鞯拇蟾讖綒怏w機(jī)預(yù)燃室，其特征是，包括:空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室;所述空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骱皖A(yù)燃室通過(guò)噴射器單向閥連通;在所述預(yù)燃室的頂部設(shè)置火花塞； 在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與進(jìn)氣階段，控制高燃燒速率燃?xì)夤艿狸P(guān)閉，壓縮空氣管道開(kāi)啟，使得空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鲀?nèi)部充滿壓縮空氣，此時(shí)預(yù)燃室壓力低，噴射器單向閥打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入預(yù)燃室掃氣。7.如權(quán)利要求6所述的一種空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鞯拇蟾讖綒怏w機(jī)預(yù)燃室，其特征是，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣階段末期及壓縮階段初期，控制高燃燒速率燃?xì)夤艿篱_(kāi)啟，壓縮空氣管道開(kāi)啟；根據(jù)設(shè)定的比例關(guān)系在噴射器本體內(nèi)形成設(shè)定比例的高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚?所述高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚庠趬毫Σ畹淖饔孟逻M(jìn)入預(yù)燃室，使得預(yù)燃室內(nèi)形成設(shè)定比例的混合氣。8.—種采用權(quán)利要求6所述的大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室的燃燒系統(tǒng)，其特征是，包括:大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室、進(jìn)氣道、排氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主燃室； 所述進(jìn)氣道和排氣道分別與主燃室連通，所述大缸徑氣體機(jī)預(yù)燃室通過(guò)若干通道與主燃室連通； 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主燃室內(nèi)通過(guò)進(jìn)氣道注入天然氣混合氣，所述天然氣混合氣壓入預(yù)燃室內(nèi)部并形成強(qiáng)湍流，天然氣混合氣與在噴射器本體內(nèi)形成的設(shè)定比例的高燃燒速率燃?xì)饣旌蠚饣旌?，形成化學(xué)當(dāng)量比下的燃?xì)饣旌蠚狻?.一種如權(quán)利要求8所述的燃燒系統(tǒng)的工作方法，其特征是，包括: 預(yù)先設(shè)定空氣輔助燃?xì)鈬娚淦鲀?nèi)的高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣供給壓力； 在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與進(jìn)氣階段，控制壓縮空氣進(jìn)入輔助噴射器本體;所述壓縮空氣經(jīng)噴射器單向閥進(jìn)入預(yù)燃室對(duì)預(yù)燃室進(jìn)行掃氣； 在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣階段末期及壓縮階段初期，控制高燃燒速率燃?xì)馀c壓縮空氣按照設(shè)定供給壓力進(jìn)入空氣輔助燃?xì)鈬娚淦骰旌?，形成設(shè)定空燃比的混合氣； 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中，稀薄天然氣混合氣由進(jìn)氣道預(yù)混進(jìn)入主燃室，氣缸壓縮過(guò)程中，主燃室的壓力上升，將稀薄天然氣混合氣壓入預(yù)燃室內(nèi)； 所述設(shè)定空燃比的混合氣與稀薄天然氣混合氣在預(yù)燃室內(nèi)形成化學(xué)當(dāng)量比下的可燃混合氣； 壓縮上止點(diǎn)前，火花塞點(diǎn)火，預(yù)燃室內(nèi)可燃混合氣燃燒；使得預(yù)燃室內(nèi)的壓力迅速上升，主燃室與預(yù)燃室間形成較大壓差，預(yù)燃室內(nèi)的火焰噴射入主燃室內(nèi)，促進(jìn)主燃室的燃燒過(guò)程。10.如權(quán)利要求8所述的一種燃燒系統(tǒng)的工作方法，其特征是，所述高速率燃燒燃?xì)鉃闅錃饣蛞胰病?br>【文檔編號(hào)】F02M25/10GK106014694SQ201610301943
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】程勇, 李新海
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)