專利名稱：一種燃氣發動機混合器的制作方法
技術領域：
本發明涉及發動機混合器技術領域，特別是涉及一種燃氣發動機混合器。
背景技術：
當今社會發展速度迅猛，能源消耗過快，因此人們已多方面開發可利用的能源。垃 圾填埋氣和煤層氣由于均含有甲烷，而甲烷是一種可燃氣體，因此可開發利用。另外，甲烷 是一種溫室氣體，其溫室效應是二氧化碳的21倍，因此垃圾填埋氣和煤層氣是不允許直接 排放到空氣中的。從能源利用和環境保護的角度出發，對垃圾填埋氣和煤層氣最好的處理 方法是利用其來發電。然而垃圾填埋氣和煤層氣中甲烷濃度的變化范圍大，一般在20% 90%之間變化，這種甲烷濃度的變化不但會造成發動機輸出功率的變化，而且會使發動機產 生嚴重的過熱現象。同時，甲烷濃度的大范圍變化還會影響發動機的運行穩定性，使得發動 機的使用效率大打折扣，甚至使發動機無法正常安全運轉。因此，在利用垃圾填埋氣和煤層 氣時，需要對空燃比進行控制。
現有技術中，專利申請號為200910192673. O的中國發明專利，公開了一種能實現 空燃比精確控制的燃氣混合器。該燃氣混合器包括空燃比控制電路、混合器主體、減速電 機、控制棘輪、閥芯、閥芯導管，該燃氣混合器是利用混合器主體中文丘里管的8個燃氣進 氣孔實現燃氣與空氣的混合，其混合氣的均勻性不夠好。另外，該燃氣混合器在運行的過程 中不能控制燃氣的流量。發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中的不足之處而提供一種燃氣發動機混合器，該 燃氣發動機混合器能夠提高燃氣和空氣的混合氣的均勻性，且該燃氣發動機混合器在運行 的過程中能夠控制燃氣的流量。
為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。
一種燃氣發動機混合器，包括空燃比控制電路和混合器主體，還包括一體化節氣 門執行器；所述空燃比控制電路與一體化節氣門執行器連接；所述一體化節氣門執行器與混合器 主體連接；所述混合器主體包括混合器殼體和混合器芯子；所述混合器芯子包括入口芯子和出口 芯子;所述混合器芯子設置于混合器殼體的內部，所述混合器芯子與混合器殼體之間形成環 形空腔；所述入口芯子與出口芯子之間設置有環形凹槽，所述環形凹槽連通所述混合器芯子的 內通道和所述環形空腔。
所述環形凹槽由右凹槽和左凹槽組合形成，所述右凹槽設置于入口芯子的出口 端，所述左凹槽設置于出口芯子的入口端；所述右凹槽與所述左凹槽配合連接，且設置于混合器殼體的內部，所述右凹槽設置于 入口芯子的出口端，所述左凹槽設置于出口芯子的入口端。
所述環形凹槽的間隙為3mm-5mm。
所述混合器殼體的上端面設置有燃氣入口法蘭，所述燃氣入口法蘭與環形空腔連 通，所述燃氣入口法蘭與一體化節氣門執行器連接。
所述一體化節氣門執行器設置有連接法蘭和節氣門，所述節氣門設置于所述連接 法蘭的側面，并貫穿所述連接法蘭，所述節氣門與燃氣入口法蘭連通。
所述入口芯子的內通道入口處最外端的橫截面面積是出口芯子的內通道出口處 最外端的橫截面面積的2倍。
所述入口芯子的內通道入口處聯接有空氣濾清器。
所述空燃比控制電路設置有空燃比目標值設置模塊、空燃比檢測模塊、比較模塊 和控制器模塊；所述空燃比目標值設置模塊和所述空燃比檢測模塊分別與所述比較模塊連接，所述比 較模塊與所述控制器模塊連接，所述控制器模塊與所述一體化節氣門執行器連接；所述空燃比目標值設置模塊根據燃氣發電內燃機工況確定內燃機的空燃比目標值，所 述空燃比檢測模塊檢測得出當前內燃機工況中的空燃比實際值，所述比較模塊將空燃比實 際值與空燃比目標值進行比較，比較結果輸送至控制器模塊，所述控制器模塊輸出控制信 號至一體化節氣門執行器，一體化節氣門執行器調節節氣門的開度，進而控制進入混合器 主體的燃氣的流量。
所述空燃比控制電路還設置有甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功 率反饋單元；所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元分別與所述比較模 塊連接，所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元分別與所述控 制器1吳塊連接；所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元對比較模塊的比較 結果進行修正后輸送至控制器模塊進行處理。
本發明的有益效果本發明所述的一種燃氣發動機混合器，包括空燃比控制電路、 混合器主體和一體化節氣門執行器；空燃比控制電路與一體化節氣門執行器連接；一體化 節氣門執行器與混合器主體連接；混合器主體包括混合器殼體和混合器芯子；混合器芯子 包括入口芯子和出口芯子；混合器芯子設置于混合器殼體的內部，混合器芯子與混合器殼 體之間形成環形空腔；入口芯子與出口芯子之間設置有環形凹槽，環形凹槽連通所述混合 器芯子的內通道和環形空腔。本發明中入口芯子和出口芯子之間的環形凹槽能夠有效緩沖 燃氣流速，保證燃氣的供氣通暢，增大了燃氣與空氣的混合面積，提高了燃氣與空氣混合氣 的均勻性；本發明通過一體化節氣門執行器能控制進入混合器的燃氣的流量，從而使得本 發明適用甲烷濃度變化范圍大的燃氣。
圖1是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的燃氣發動機混合器的結構示意 圖。
圖2是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的混合器主體的結構示意圖。圖3是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的混合器主體的剖面示意圖。圖4是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的混合器芯子的結構示意圖。圖5是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的混合器芯子的另一角度的結構 示意圖。圖6是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的混合器殼體的剖面示意圖。圖7是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的出口芯子的剖面示意圖。圖8是本發明一種燃氣發動機混合器的實施例1的入口芯子的剖面示意圖。圖1至圖8的附圖標記
101—空燃比控制電路、102—混合器主體、103— —體化節氣門執行器、1—混合器 殼體、2-混合器芯子、3-入口芯子、4-出口芯子、5-環形空腔、6-環形凹槽、7-右凹 槽、8—左凹槽、9—燃氣入口法蘭、10—節氣門、11—內六角螺釘、12—0形圈、13—0形圈、 14一連接法蘭、D一間隙。
具體實施例方式結合以下實施例對本發明作進一步說明。實施例1。見圖1至圖8。本實施例的一種燃氣發動機混合器，包括空燃比控制電路101、混合 器主體102和一體化節氣門執行器103 ;其中，空燃比控制電路是申請號為200920061138. 7 的中國實用新型專利中所述的空燃比控制電路。空燃比控制電路101根據發動機的實際運 行情況和燃氣濃度來控制一體化節氣門執行器103，一體化節氣門執行器103控制進入混 合器主體102的燃氣的流量。混合器主體包括混合器殼體1和混合器芯子2 ;混合器芯子2設置于混合器殼體1 的內部，混合器芯子2外側的中部與混合器殼體1之間形成環形空腔5。混合器芯子2包括入口芯子3和出口芯子4，入口芯子3和出口芯子4固定配合， 入口芯子3和出口芯子4裝配于所述混合器殼體1內，入口芯子3和出口芯子4的組合為 一個文丘里管，混合器芯子2的內通道為中間小、兩端大的變截面通道。入口芯子3和出口 芯子4采用流線型的變截面內通道設計，入口芯子3的內通道空氣入口處的橫截面面積是 出口芯子4的內通道混合氣出口處的橫截面面積的2倍，這樣能使發動機的功率達到最佳 效果。入口芯子3與出口芯子4之間設置有環形凹槽6，環形凹槽6連通混合器芯子2的 內通道和環形空腔5。在混合器殼體1設置有燃氣入口法蘭9，燃氣入口法蘭9與環形空腔 5連通，燃氣入口法蘭9與一體化節氣門執行器103之間通過螺栓固定。環形凹槽6由右凹槽7和左凹槽8組合形成，右凹槽7設置于入口芯子3的出口 端，左凹槽8設置于出口芯子4的入口端。本實施例中，右凹槽7和左凹槽8組合形成的環 形凹槽6的間隙D為4mm。該環形凹槽6能夠有效緩沖燃氣的流速，保證供氣通暢；另外， 該環形凹槽6增大了燃氣與空氣的混合面積，同時，該環形凹槽6能夠提高燃氣和空氣的混 合氣的均勻性。本實施例中，出口芯子4由混合器殼體1的后端通過內六角螺釘11固定在混合器殼體I上，出口芯子4和混合器殼體I之間安裝有O形圈12以防止氣體泄露，入口芯子3 由混合器殼體I的前端裝入混合器殼體I內，入口芯子3和混合器殼體I之間安裝有O形 圈13以防止氣體泄露。
一體化節氣門執行器103設置有連接法蘭14和節氣門10，該節氣門10設置于連 接法蘭14的側面，并貫穿連接法蘭14，該節氣門10與燃氣入口法蘭9連通。燃氣經過一體 化執行器103進入混合器主體102的環形空腔5，一體化節氣門執行器103根據空燃比控制 電路101給出的信號來調節節氣門10的開度大小，進而控制進入混合器主體102的燃氣的 流量。其中，進入混合器主體102的燃氣的壓力為零壓。
本實施例中，調整為零壓的燃氣進入混合器主體102后，燃氣會沿著環形空腔5上 行，再經過環形凹槽6進入混合器芯子2，進而與空氣實現混合。入口芯子3的內通道入口 處聯接有空氣濾清器，空氣先經過空氣濾清器再進入入口芯子3，進入入口芯子3的空氣則 為清潔空氣，清潔空氣進入入口芯子3后與燃氣進行混合。
空燃比控制電路101設置有空燃比目標值設置模塊、空燃比檢測模塊、比較模塊 和控制器模塊。空燃比目標值設置模塊根據燃氣發電內燃機工況確定內燃機的空燃比目標 值，空燃比檢測模塊檢測得出當前內燃機工況中的空燃比實際值，比較模塊將空燃比實際 值與空燃比目標值進行比較，比較結果輸送至控制器模塊，控制器模塊輸出控制信號至一 體化節氣門執行器103，一體化節氣門執行器103調節節氣門10的開度，進而控制進入混合 器主體102的燃氣的流量。
空燃比控制電路101還設置有甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功 率反饋單元。通過甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元對比較模 塊的比較結果進行修正后輸送至控制器模塊進行處理。
實施例2。
本發明的一種燃氣發動機混合器的實施例2，本實施例與實施例1的不同之處在 于，右凹槽7和左凹槽8組合形成的環形凹槽6的間隙D為5mm。本實施例的其它結構及工 作原理與實施例1相同，在此不再贅述。
實施例3。
本發明的一種燃氣發動機混合器的實施例3，本實施例與實施例1的不同之處在 于，右凹槽7和左凹槽8組合形成的環形凹槽6的間隙D為3mm。本實施例的其它結構及工 作原理與實施例1相同，在此不再贅述。
以上實施例僅用于說明本發明的技術方案而非對本發明保護范圍的限制，盡管參 照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的 技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
權利要求
1.一種燃氣發動機混合器，包括空燃比控制電路(101)和混合器主體(102)，其特征在于還包括一體化節氣門執行器(103)； 所述空燃比控制電路(101)與一體化節氣門執行器(103)連接；所述一體化節氣門執行器(103)與混合器主體(102)連接； 所述混合器主體(102)包括混合器殼體(I)和混合器芯子(2);所述混合器芯子(2)包括入口芯子(3)和出口芯子(4)； 所述混合器芯子(2 )設置于混合器殼體(I)的內部，所述混合器芯子(2 )與混合器殼體(I)之間形成環形空腔(5)； 所述入口芯子(3)與出口芯子(4)之間設置有環形凹槽(6)，所述環形凹槽(6)連通所述混合器芯子(2)的內通道和所述環形空腔(5)。
2.根據權利要求1所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述環形凹槽(6)由右凹槽(7)和左凹槽(8)組合形成，所述右凹槽(7)設置于入口芯子(3)的出口端，所述左凹槽(8)設置于出口芯子(4)的入口端； 所述右凹槽(7 )與所述左凹槽(8 )配合連接，且設置于混合器殼體(I)的內部，所述右凹槽(7)設置于入口芯子(3)的出口端，所述左凹槽(8)設置于出口芯子(4)的入口端。
3.根據權利要求2所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述環形凹槽(6)的間隙(D)為 3mm-5mm。
4.根據權利要求1所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述混合器殼體(I)的上端面設置有燃氣入口法蘭(9)，所述燃氣入口法蘭(9)與環形空腔(5)連通，所述燃氣入口法蘭(9)與一體化節氣門執行器(103)連接。
5.根據權利要求4所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述一體化節氣門執行器(103)設置有連接法蘭(14)和節氣門(10)，所述節氣門(10)設置于所述連接法蘭(14)的側面，并貫穿所述連接法蘭(14)，所述節氣門(10)與燃氣入口法蘭(9)連通。
6.根據權利要求1所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述入口芯子(3)的內通道入口處最外端的橫截面面積是出口芯子(4)的內通道出口處最外端的橫截面面積的2倍。
7.根據權利要求6所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述入口芯子(3)的內通道入口處聯接有空氣濾清器。
8.根據權利要求1所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述空燃比控制電路(101)設置有空燃比目標值設置模塊、空燃比檢測模塊、比較模塊和控制器模塊； 所述空燃比目標值設置模塊和所述空燃比檢測模塊分別與所述比較模塊連接，所述比較模塊與所述控制器模塊連接，所述控制器模塊與所述一體化節氣門執行器(I03)連接； 所述空燃比目標值設置模塊根據燃氣發電內燃機工況確定內燃機的空燃比目標值，所述空燃比檢測模塊檢測得出當前內燃機工況中的空燃比實際值，所述比較模塊將空燃比實際值與空燃比目標值進行比較，比較結果輸送至控制器模塊，所述控制器模塊輸出控制信號至一體化節氣門執行器(103)，一體化節氣門執行器(103)調節節氣門(10)的開度，進而控制進入混合器主體(102)的燃氣的流量。
9.根據權利要求8所述的一種燃氣發動機混合器，其特征在于所述空燃比控制電路(101)還設置有甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元；所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元分別與所述比較模塊連接，所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元分別與所述控制器|吳塊連接； 所述甲烷濃度傳感器單元、排氣氧傳感器反饋單元和功率反饋單元對比較模塊的比較結果進行修正后輸送至控制器模塊進行處理。
全文摘要
本發明涉及發動機混合器技術領域，特別是涉及一種燃氣發動機混合器，其包括空燃比控制電路、混合器主體和一體化節氣門執行器；混合器主體包括混合器殼體和混合器芯子；混合器芯子包括入口芯子和出口芯子；混合器芯子設置于混合器殼體的內部，混合器芯子與混合器殼體之間形成環形空腔；入口芯子與出口芯子之間設置有環形凹槽，環形凹槽連通混合器芯子的內通道和環形空腔。本發明中入口芯子和出口芯子之間的環形凹槽能夠有效緩沖燃氣流速，保證燃氣的供氣通暢，增大了燃氣與空氣的混合面積，提高了燃氣與空氣混合氣的均勻性；本發明通過一體化節氣門執行器能控制進入混合器的燃氣的流量。
文檔編號F02M21/04GK103016210SQ20111029907
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者雷愛國, 鄧海軍 申請人:廣東力宇新能源科技有限公司