用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的進氣壓力平衡調(diào)節(jié)器的制造方法
【專利摘要】一種用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的進氣控制裝置，通過同軸控制雙向泄壓手段，利用一個裝置同時控制兩個增壓器的輸出壓力，解決兩個增壓器輸出壓力不平衡的技術問題，不但簡化了兩個增壓器輸出壓力分別控制的復雜結構，降低了功能成本，提高了可靠性，而且徹底消除了平衡器對發(fā)動機最大進氣流量的影響，提高了發(fā)動機的最大輸出功率，本裝置適用于空氣燃氣分別增壓中冷的燃氣發(fā)動機。
【專利說明】用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的進氣壓力平衡調(diào)節(jié)器
【技術領域】
[0001]一種量調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動機進氣控制裝置，適用于增壓中冷類型的燃氣發(fā)動機。
【背景技術】
[0002]專利申請?zhí)?01310130697.X(用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的新型進氣混合系統(tǒng))，為了解決增壓中冷燃氣發(fā)動機中冷器增壓器的安全問題，采用空氣、燃氣分別增壓的辦法，依靠平衡器和同步減壓器兩個裝置，使輸出壓力不相等的兩個增壓氣源(燃氣增壓器與空氣增壓器，一般情況下燃氣增壓器為“羅茨鼓風機”，空氣增壓器為“渦輪增壓器”)產(chǎn)生兩個氣壓力(空氣壓力與燃氣壓力)輸送到混合器時始終保持平衡；可見，利用兩個裝置實現(xiàn)一個目的，結構自然復雜，成本也高；另一方面，由于進氣途經(jīng)平衡器，平衡器成為進氣途徑的一部分，對進氣流存在阻力作用，對發(fā)動機的最大進氣量有一定程度的負面影響，從而影響發(fā)動機的最大輸出功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:簡化增壓中冷燃氣發(fā)動機進氣混合系統(tǒng)的結構、降低成本、提高可靠性、提高最大輸出功率。
[0004]本發(fā)明由平衡調(diào)節(jié)器體、膜片、連桿組成；平衡調(diào)節(jié)器體為圓盤狀結構，有內(nèi)腔，內(nèi)腔安裝膜片，膜片把內(nèi)腔分隔成燃氣壓力室和空氣壓力室；平衡調(diào)節(jié)器體上有燃氣輸入口、燃氣輸出口、燃氣減壓閥門、燃氣泄壓閥門、空氣輸入口、空氣泄壓閥門；燃氣輸入口與燃氣增壓器的燃氣輸出口連接；燃氣輸出口與混合器的燃氣輸入口連接；燃氣減壓閥門位于燃氣輸入口與燃氣壓力室之間的平衡調(diào)節(jié)器體上；燃氣泄壓閥門與燃氣增壓器的燃氣輸入管道連通；空氣輸入口與空氣增壓器的空氣輸出管道連通，空氣泄壓閥門與大氣連通；連桿中部固定在膜片中心上，接受膜片的作用力在平衡調(diào)節(jié)器體內(nèi)作相應的往復運動；位于空氣壓力室一端的連桿上，有空氣泄壓閥門彈簧和空氣泄壓閥門片，空氣泄壓閥門彈簧的彈力作用在空氣泄壓閥門片上，空氣泄壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的空氣泄壓閥門相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿中部上，有燃氣減壓閥門片，燃氣減壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的燃氣減壓閥門相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿上部有燃氣泄壓閥門彈簧和燃氣泄壓閥門片，燃氣泄壓閥門彈簧的彈力作用在燃氣泄壓閥門片上，燃氣泄壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的燃氣泄壓閥門相對應；連桿上下兩端可分別在各自的泄壓閥門片中心導向孔內(nèi)作相應的往復運動。
[0005]與現(xiàn)有技術對比，本發(fā)明把平衡器與同步減壓器合成一體，大幅度簡化了進氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結構，明顯降低了成本和明顯提高了可靠性；另一方面，免去了平衡器對進氣流的阻力作用，進一步增加了發(fā)動機的進氣量，從而進一步提高了發(fā)動機的最大輸出功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖1為“用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的進氣壓力平衡調(diào)節(jié)器”的剖面原理結構示意圖。
【具體實施方式】
[0007]見附圖1，本發(fā)明由平衡調(diào)節(jié)器體4、膜片15、連桿12組成；平衡調(diào)節(jié)器體4為圓盤狀結構，有內(nèi)腔，內(nèi)腔安裝膜片15，膜片15把內(nèi)腔分隔成燃氣壓力室3和空氣壓力室2，平衡調(diào)節(jié)器體上有燃氣輸入口 5、燃氣輸出口 16、燃氣減壓閥門7、燃氣泄壓閥門8、空氣輸入口 1、空氣泄壓閥門13;燃氣輸入口 5與燃氣增壓器的輸出口連接；燃氣輸出口 16與混合器的燃氣輸入口連接；燃氣減壓閥門7位于燃氣輸入口 5與燃氣壓力室3之間的平衡調(diào)節(jié)器體上；泄壓閥門8與燃氣增壓器的燃氣輸入管道連通；空氣輸入口 I與空氣增壓器的輸出管道連通；空氣泄壓閥門13與大氣連通；連桿12中部固定在膜片15的中心位置上，接受膜片15的作用力在平衡調(diào)節(jié)器體內(nèi)作相應的往復運動；位于空氣壓力室2—端的連桿上有空氣泄壓閥門彈簧6和空氣泄壓閥門片14，空氣泄壓閥門彈簧力作用在空氣泄壓閥門片14上，空氣泄壓片14與平衡調(diào)節(jié)器體上的空氣泄壓閥門13相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿中部有燃氣減壓閥門片11，燃氣減壓閥門片11與燃氣減壓閥門7相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿上部有燃氣泄壓閥門彈簧10和燃氣泄壓閥門片9，燃氣泄壓閥門彈簧力作用在燃氣泄壓閥門片9上，燃氣泄壓閥門片9與燃氣泄壓閥門8相對應；連桿12上下兩端可分別在各自的泄壓閥門中心導向孔內(nèi)作相應的往復運動。
[0008]為了降低彈簧6、彈簧10對空氣、燃氣壓力平衡性能的影響，彈簧6、彈簧10的彈力應盡可能小，能克服閥門片的重量和運動阻力即可；
[0009]靜態(tài)時，燃氣泄壓閥門8與空氣泄壓閥門13在閥門彈簧10與閥門彈簧6的作用下處于關閉狀態(tài)；
[0010]現(xiàn)實當中，燃氣增壓器大多數(shù)是采用“羅茨鼓風機”;空氣增壓器大多數(shù)是采用“廢氣渦輪增壓器”;本實施例以這兩種增壓器作說明。
[0011]發(fā)動機起動時，燃氣增壓器(羅茨鼓風機)跟隨發(fā)動機轉動開始工作，羅茨鼓風機的特點是在低轉速的條件下也能高效工作，輸出燃氣壓力，而渦輪增壓器在低速時無法正常工作，無法輸出空氣壓力，因此，在發(fā)動機低速工況，燃氣壓力室3的氣壓力會高于空氣壓力室2的氣壓力，膜片15兩面之間產(chǎn)生壓力差，該壓力差產(chǎn)生的作用力帶動連桿12克服彈簧6的彈力向下運動，打開燃氣泄壓閥門8，把羅茨鼓風機產(chǎn)生的氣壓力泄掉，保證輸送給混合器的空氣壓力與燃氣壓力平衡；如果燃氣輸入管道內(nèi)的燃氣本身就有壓力(有壓力的燃氣源)，依靠泄壓閥門8的打開無法使得燃氣輸出壓力與空氣輸出壓力平衡時，膜片15會繼續(xù)產(chǎn)生作用力帶動連桿12進一步向下運動關小燃氣減壓閥門7，最終使燃氣壓力室與空氣壓力室2的氣壓力平衡(彈簧彈力很小,對氣壓平衡的影響在此不計)，燃氣輸出口 16輸出的燃氣壓力就與空氣壓力平衡；可見，燃氣泄壓閥門8的作用是在羅茨鼓風機的輸出燃氣壓力高于渦輪增壓器的輸出空氣壓力時，泄掉羅茨鼓風機的輸出壓力，迫使羅茨鼓風機的輸出壓力與渦輪增壓器的輸出壓力平衡；當燃氣源本身就存在壓力時，泄壓閥門8就無法使得燃氣壓力與空氣平衡了，在這種情況下，只有減壓閥門7才能降低燃氣壓力室3的氣壓力，燃氣輸出口 16的輸出壓力才能與空氣壓力平衡，此時，本發(fā)明的工作情況與現(xiàn)有的減壓調(diào)節(jié)器的工作情況完全一致；隨著發(fā)動機轉速提高和負荷加重，發(fā)動機的廢氣排量迅速增加，渦輪增壓器得到工作需要的能量而正常工作，當渦輪增壓器輸出的空氣壓力高于羅茨鼓風機的燃氣輸出壓力時，空氣壓力室2的氣壓力就高于燃氣壓力室3的氣壓力，膜片15產(chǎn)生向上運動的作用力，膜片15帶動連桿12克服彈簧10的彈力向上運動，打開空氣泄壓閥門13，把超壓部分的多余空氣放掉，迫使渦輪增壓器輸送到混合器的空氣壓力與羅茨風機輸出的燃氣壓力平衡；滿足混合器需要的混合條件，實現(xiàn)了本發(fā)明的目的；總結上述，本發(fā)明有三個控制閥門，第一個控制閥門8的作用是控制燃氣增壓器(羅茨鼓風機)的輸出壓力，在燃氣增壓器的輸出壓力高于空氣增壓器的輸出壓力時，實現(xiàn)泄壓控制，保證燃氣增壓器輸出的燃氣壓力與空氣增壓器輸出的空氣壓力平衡；第二個控制閥門7的作用是在泄壓閥門8通過泄壓手段無法使得燃氣壓力與空氣壓力平衡時，實現(xiàn)燃氣降低控制，保證燃氣輸出壓力與空氣輸出壓力平衡；第三個控制閥門13的作用是空氣增壓器(渦輪增壓器)的空氣輸出壓力高于燃氣增壓器(羅茨鼓風機)的燃氣輸出壓力時，實現(xiàn)空氣泄壓控制，通過泄壓的手段保證輸送到混合器的空氣壓力與燃氣壓力平衡；可見，通過泄壓手段實現(xiàn)空氣壓力與燃氣壓力平衡是本發(fā)明控制原理的明顯特征，當然還需要依靠傳統(tǒng)的控制辦法(閥門7);另一方面，同軸(連桿)控制三個閥門應該認為是本發(fā)明的主要結構特征，只有這樣才能實現(xiàn)順序的合理控制；采用本發(fā)明的進氣增壓系統(tǒng)，由于空氣是從渦輪增壓器直達混合器，中途沒有其它裝置(例如:本發(fā)明對比文件中的“平衡器”)，因此進氣效率達到了柴油機水平；本發(fā)明的主要進步在于簡化了平衡系統(tǒng)的結構，降低了成本、提高了可靠性；另一方面，減小了進氣阻力，提高了進氣效率，從而提高最大輸出功率，這個優(yōu)點也是可圈可點的。
【權利要求】
1.一種用于增壓中冷燃氣發(fā)動機的進氣控制裝置，其特征在于由平衡調(diào)節(jié)器體、膜片、連桿組成；平衡調(diào)節(jié)器體為圓盤狀結構，有內(nèi)腔，內(nèi)腔安裝膜片，膜片把內(nèi)腔分隔成燃氣壓力室和空氣壓力室；平衡調(diào)節(jié)器體上有燃氣輸入口、燃氣輸出口、燃氣減壓閥門、燃氣泄壓閥門、空氣輸入口、空氣泄壓閥門；燃氣輸入口與燃氣增壓器的燃氣輸出口連接；燃氣輸出口與混合器的燃氣輸入口連接；燃氣減壓閥門位于燃氣輸入口與燃氣壓力室之間的平衡調(diào)節(jié)器體上；燃氣泄壓閥門與燃氣增壓器的燃氣輸入管道連通；空氣輸入口與空氣增壓器的空氣輸出管道連通，空氣泄壓閥門與大氣連通；連桿中部固定在膜片中心上，接受膜片的作用力在平衡調(diào)節(jié)器體內(nèi)作相應的往復運動；位于空氣壓力室一端的連桿上，有空氣泄壓閥門彈簧和空氣泄壓閥門片，空氣泄壓閥門彈簧的彈力作用在空氣泄壓閥門片上，空氣泄壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的空氣泄壓閥門相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿中部上，有燃氣減壓閥門片，燃氣減壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的燃氣減壓閥門相對應；位于燃氣壓力室一端的連桿上部有燃氣泄壓閥門彈簧和燃氣泄壓閥門片，燃氣泄壓閥門彈簧的彈力作用在燃氣泄壓閥門片上，燃氣泄壓閥門片與平衡調(diào)節(jié)器體上的燃氣泄壓閥門相對應；連桿上下兩端可分別在各自的泄壓閥門片中心導向孔內(nèi)作相應的往復運動。
【文檔編號】F02M21/02GK103603747SQ201310354908
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月10日 優(yōu)先權日:2013年8月10日
【發(fā)明者】蒙國寧 申請人:蒙國寧