專利名稱：帶燃氣補償支路的燃氣混合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種混合器，尤其涉及一種帶燃氣補償支路的燃氣混合器。
背景技術：
現有的燃氣混合器的功能是將空氣與燃氣按沒定的比例進行混合，由于混合器內空氣與燃氣通道都是固定的，因比空氣與燃氣經混合器混合后形成的混合氣體的空氣與燃氣的體積比是固定的。目前的燃氣混合器有兩種1)燃氣比例調節混合器內部設置有供燃氣與空氣混合的混合腔，外部輸入的燃氣通過比例調節混合器閥芯后進入混合腔，比例調節混合器閥芯起到調節氣體混合比例的作用；但是經比例調節混合器閥芯調節后的空氣與燃氣的體積比是固定的。2)文丘里管混合器同樣設置有供燃氣與空氣混合的混合腔，即文丘里混合腔，燃氣進入文丘里管內腔壁外的單一燃氣腔后，再經內腔壁上附設的多個燃氣出口噴出與空氣在文丘里腔內混合，經文丘里管混合器調節后的空氣與燃氣的體積比也是固定的。要達到燃氣發動機缸內的最佳燃燒效果需根據不同功況對空燃比進行控制，其本質含義是指空氣與燃氣的質量比，而不是體積比。燃氣發動機及燃氣汽車使用地域寬廣，海拔、緯度、等因素造成環境溫差大，使空氣的質量密度(單位質量的體積)變化巨大，而燃氣熱值組份隨產地差異也造成燃氣的質量密度(單位質量的體積)變化巨大，因此目前的機械混合器上固定通徑的空氣與燃氣通道只能實現固定的體積比混合，而不能實現理想的最佳空燃質量比混合。因此需要增加電控方式對混合器中的燃氣輸入量進行補償調節，提高空燃比控制準確性。
實用新型內容針對背景技術中的問題，本實用新型提出了一種帶燃氣補償支路的燃氣混合器， 它包括混合器本體，設置在混合器內的比例調節裝置、混合腔和燃氣主進氣口，燃氣主進氣口通過比例調節裝置后連通到混合腔，其改進在于混合器本體上還設置有燃氣輔助進氣口，燃氣輔助進氣口直接與混合腔連通。所述混合器外還設置有一電控閥，電控閥控制燃氣輔助進氣口的開度。所述電控閥的閥芯采用步進電機或比例電磁鐵驅動，對燃氣輔助進氣口的打開度作平滑控制。所述比例調節裝置為比例調節混合器閥芯或文氏管(即文丘里管)。本實用新型的有益技術效果是在現有混合器已有的單進氣道、被動調節氣體混合比例功能基礎上，增加燃氣輔助進氣通道，該通道作為主進氣道的補償支路，通過步進電機或比例電磁鐵控制閥芯對燃氣輔助進氣通道的開度進行平滑控制，實現混合器氣體混合比例的主動調節和被動調節相結合的混合調節方式。
圖1、現有的膜片式混合器結構示意圖；圖2、按本實用新型方案改進后的膜片式混合器結構示意圖；圖3、現有的文丘里管混合器結構示意圖；圖4、按本實用新型方案改進后的文丘里管混合器結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，現有的膜片式混合器的混合腔1-3通過比例調節混合器閥芯與燃氣主進氣口 1-1連接，當燃氣主進氣口 1-1處的氣壓與混合腔1-3內的氣壓不平衡時，比例調節混合器閥芯1-4在氣壓和彈簧的作用下實現開啟、關閉操作當混合腔1-3內的氣壓低于燃氣主進氣口 1-1處的氣壓時，比例調節混合器閥芯1-4被燃氣主進氣口 1-1處的燃氣頂起，增加氣體的進入量，當混合腔1-3內的氣壓和燃氣主進氣口 1-1處的氣壓平衡時，比例調節混合器閥芯1-4在彈簧的作用下回位，進氣量減少；現有的混合器通過前述的工作方式實現對混合腔1-3內的氣體混合比例的被動調節。現有的文丘里管混合器如圖3所示，文丘里管內腔與混合腔1-3連通，文丘里管外壁與混合器本體所圍腔體A與燃氣主進氣口 1-1連通，文丘里管管壁上設置有多個燃氣噴口 1-5，燃氣進入腔體A后，通過燃氣噴口 1-5進入混合腔1-3，其調節原理是；隨著燃氣的燃燒消耗，混合腔1-3內形成負壓，將燃氣從腔體A向燃氣噴口 1-5吸入進入混合腔1-3，實現對氣體混合比例的被動調節。現有的膜片式混合器和文丘里管混合器的共同之處在于燃氣都需要經過比例調節裝置1-4才能進入混合腔1-3 (即燃氣進氣通路單一，也許混合器本體上有多個燃氣主進氣口 1-1，但都需要經過比例調節裝置1-4才能與混合腔1-3連通)，而比例調節裝置1-4 (即文丘里管和比例調節混合器閥芯)的尺寸相對固定，只能按固定體積比例對燃氣和空氣的體積比進行調節，難以適應氣體溫度、密度以及發動機工況的多變性。參見圖2、4，本實用新型針對前述的兩種混合器結構所作的改進為在混合器本體上設置一燃氣輔助進氣口 1-2，燃氣輔助進氣口 1-2直接與混合腔1-3連通；經過這種改進后，可通過燃氣輔助進氣口 1-2對氣體混合比例進行主動調節，將燃氣直接輸送到混合腔1-3，直接改變氣體的混合比例。更進一步地，在前述的改進基礎上，本實用新型所采用的一種調節混合氣體比例的優選方案為所述混合器外還設置有一電控閥，電控閥控制燃氣輔助進氣口 1-2的開度。更進一步地，電控閥的驅動機構采用步進電機或比例電磁鐵(步進電機或比例電磁鐵在結構中的位置如圖2、圖4中標記4所示位置)，即電控閥的閥芯3采用步進電機或比例電磁鐵驅動，對燃氣輔助進氣口 1-2的打開度作平滑控制。經過本實用新型的改進后，燃氣輔助進氣口 1-2作為燃氣主進氣口 1-1的補償支路，當比例調節混合器閥芯1-4全開后仍然無法快速改變混合腔1-3內的氣體比例時，或者空氣密度較大，比例調節混合器閥芯1-4未開啟但燃氣量明顯不夠時，步進電機或比例電磁鐵控制閥芯3打開，使燃氣通過燃氣輔助進氣口 1-2直接進入混合腔1-3內，快速改變混合腔1-3內氣體比例，實現對氣體比例的主動調節。之所以選擇步進電機或比例電磁鐵作為控制機構，是因為步進電機或比例電磁鐵具備控制精度高，可連續調節的優勢。另外，電控閥與混合器可采用集成式(共同殼體)、組合式(殼體用螺栓連接為一體、)分離式(用管道連接)。 其中，燃氣輔助進氣口 1-2和燃氣主進氣口 1-1與輸氣管2的連接部可通過專門的結構體構造，該結構體與閥芯3以及步進電機或比例電磁鐵一起形成整體結構，該整體結構可實現對現有混合器的快速改造。
權利要求1.一種帶燃氣補償支路的燃氣混合器，它包括混合器本體，設置在混合器內的比例調節裝置(1-4)、混合腔(1-3)和燃氣主進氣口(1-1)，燃氣主進氣口(1-1)通過比例調節裝置 (1-4)后連通到混合腔(1-3)，其特征在于混合器本體上還設置有燃氣輔助進氣口( 1-2)， 燃氣輔助進氣口( 1-2)與混合腔(1-3)連通。
2.根據權利要求1所述的帶燃氣補償支路的燃氣混合器，其特征在于所述混合器外還設置有一電控閥，電控閥控制燃氣輔助進氣口( 1-2 )的開度。
3.根據權利要求2所述的帶燃氣補償支路的燃氣混合器，其特征在于所述電控閥的閥芯(3)采用步進電機或比例電磁鐵電控閥驅動，對燃氣輔助進氣口(1-2)的打開度作平滑控制。
4.根據權利要求1所述的帶燃氣補償支路的燃氣混合器，其特征在于所述比例調節裝置(1-4)為比例調節混合器閥芯或文氏管。
專利摘要本實用新型公開了一種帶燃氣補償支路的燃氣混合器，它包括混合器本體，設置在混合器內的比例調節裝置、混合腔和燃氣主進氣口，燃氣主進氣口通過比例調節裝置后連通到混合腔，其改進在于混合器本體上還設置有燃氣輔助進氣口，燃氣輔助進氣口與混合腔連通。本實用新型的有益技術效果是在現有混合器已有的單進氣道、被動調節氣體混合比例功能基礎上，增加燃氣輔助進氣通道，該通道作為主進氣道的補償支路，通過步進電機戓比例電磁鐵控制閥芯對燃氣輔助進氣通道的開度進行平滑控制，實現混合器氣體混合比例的主動調節和被動調節相結合的混合調節方式。
文檔編號F02D41/00GK202117797SQ201120195118
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月11日 優先權日2011年6月11日
發明者張海輝 申請人:張海輝