发动机油气两用空燃混合装置
阅读说明：本技术 发动机油气两用空燃混合装置 (Engine oil-gas dual-purpose air-fuel mixing device ) 是由 杨少波 郑应庆 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及发动机技术领域,公开了一种发动机油气两用空燃混合装置,发动机油气两用空燃混合装置,其特征在于：包括设置有进气口和混合气出口的机体,机体上设置有节气门组件和环形喉口组件；节气门组件包括气门杆,气门杆与机体转动连接,气门杆上固定有空气门片；环形喉口组件包括环形喉口零件和设置在环形喉口零件上的若干燃气量孔,燃气量孔沿环形喉口零件的周向均布,环形喉口零件与机体之间构成环形槽,环形槽与燃气量孔连通；机体上设置有燃气进口,燃气进口与环形槽连通。本发明结构简单,可将现有的燃油发电机组或通机更改为油气两用,扩展了设备的燃料适用范围,降低了使用成本,减少了有害气体的排放,大大的降低了设备成本。(The invention relates to the technical field of engines, and discloses an engine oil-gas dual-purpose air-fuel mixing device, which is characterized in that: the engine comprises an engine body provided with an air inlet and a mixed gas outlet, wherein the engine body is provided with a throttle valve assembly and an annular throat assembly; the throttle valve component comprises a valve rod which is rotatably connected with the machine body, and a hollow valve sheet is fixed on the valve rod; the annular throat component comprises an annular throat part and a plurality of fuel gas measuring holes arranged on the annular throat part, the fuel gas measuring holes are uniformly distributed along the circumferential direction of the annular throat part, an annular groove is formed between the annular throat part and the machine body, and the annular groove is communicated with the fuel gas measuring holes; the engine body is provided with a gas inlet which is communicated with the annular groove. The invention has simple structure, can change the prior fuel oil generator set or general gasoline engine into oil-gas dual-purpose, expands the fuel application range of the equipment, reduces the use cost, reduces the emission of harmful gas and greatly reduces the equipment cost.)
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种发动机油气两用空燃混合装置。
背景技术
目前车用动力(发动机)采用油、气双燃料的装置比较成熟，使用也比较普遍：一种是油气相互独立的、可切换使用的燃料供给、混合系统装置，这种装置通常有两套燃料供给空燃混合系统，可切换使用；另一种是由燃油动力改造而成，俗称“油改气”，也就是说，在原有燃油动力基础上，增加一套燃气混合器后，使动力也可用燃气作为燃料，到达双燃料都可使用的目的。
上述无论哪一种方式，不仅进料系统和混合装置价格昂贵，制造或改造的成本也非常之高，毕竟用于汽车动力的配件价格不菲。另外，国内双燃料发电机组并不成熟，且造价高昂，大多数生产厂家处于探索阶段。实际上，小功率通用燃油发动机(简称通机)因其价格低廉和使用广泛，所以其销量(2019年2500万台)和用量(9000万台)惊人。目前由于燃油通机对环境污染及燃油成本较高，使得生产厂家和用户面临前所未有的压力，随着燃气新能源的兴起，动力清洁燃气能源替代传统石化燃油能源是一种必然趋势。
生产厂家和用户都希望在不改变原结构的基础上外加一个价格低廉的通用装置，实现油气两用。例如，农村畜牧粪便产生的沼气可以利用来发电，一方面减少污染(沼气污染造成的温室效应是二氧化碳的22倍)、节约燃油，另一方面，当沼气不足时，又可以改用燃油，确保继续发电，一机两用，使用灵活方便；又如，通用燃油发电机组或农用机械动力的用户，只需要附加一套成本低廉的油气转换装置，就可实现燃料的切换，如果将燃油转换为燃气(沼气、天然气、油田伴生气、液化石油气、页岩气、瓦斯气、垃圾填埋气等)，不仅有利于环保，同时燃料费用减少30％-50％。
发明内容
本发明意在提供一种发动机油气两用空燃混合装置，以解决传统中小功率燃油发电机组和“通机”的燃料“油改气”问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种发动机油气两用空燃混合装置，包括设置有进气口和混合气出口的机体，机体上设置有节气门组件和环形喉口组件；节气门组件包括气门杆，气门杆与机体转动连接，气门杆上固定有空气门片；环形喉口组件包括环形喉口零件和设置在环形喉口零件上的若干燃气量孔，燃气量孔沿环形喉口零件的周向均布，环形喉口零件与机体之间构成环形槽，环形槽与燃气量孔连通；机体上设置有燃气进口，燃气进口与环形槽连通。
本发明的原理以及有益效果：本方案中，可以将机体直接安装于传统中小功率燃油发电机组和“通机”的化油器上，以使得机体与化油器连通。当使用气体燃料时，如：天然气、沼气等，停止向化油器内送入液体燃料油等。
“通机”等的发动机工作时，发动机气缸产生的负压，通过进气口抽入空气，空气经过环形喉口零件，并且在环形喉口零件形成负压，在负压的作用下，燃气通过燃气进口、环形槽和燃气量孔吸入至环形喉口零件内，由于，燃气量孔沿环形喉口零件的周向均布，燃气从多个角度进入至环形喉口零件内，使得燃气与空气充分混合。同时，发动机气缸产生的负压以及环形喉口零件产生的负压，加速环形喉口零件内的气体流动，使得燃气与空气更为均匀的混合。
转动气门杆，气门杆带动空气门片转动一定角度，可以调节空气吸入机体的量，进而调节燃气与空气混合的比例，保证燃气能够充分燃烧。
本方案中，将机体与传统中小功率柴油发电机组和“通机”的化油器直接连通，则中小功率柴油发电机组和“通机”等则可以直接具有油气两用的功能，油气两用，大大降低了使用成本，在使用燃气时，还降低了有害气体的排放，本方案中的油气两用空燃混合装置，可以适配多种类型的发电机组和“通机”，与现有的进料系统和混合装置相比，大大的降低了设备成本。
进一步，机体上设置有与环形槽连通的废气入口。
有益效果：发电机组或“通机”，动力工作时，在机油箱和气缸盖部位会产生可燃废气，为避免其污染大气，在发动机气缸的负压作用下，废气通过管路被吸入至环形喉口零件内与空气混合。将废气都吸入气缸中点火燃烧，将其转换成动力，用于发电或其它用途，大大的降低了废气对环境的污染。
进一步，气门杆的上端固定有手柄。
有益效果：当需要调节空气进入机体内的量时，操作人员握持手柄带动气门杆转动，以使得空气门片转动。操作人员握持手柄，增大了与气门杆的接触面积，便于操作人员对气门杆进行调节。
进一步，手柄与机体之间设置有套设在气门杆上的阻滑垫圈，阻滑垫圈固定在机体上。
有益效果：由于气门杆与机体之间具有一定的间隙，通过阻滑垫圈将气门杆与机体之间的间隙封闭，以减少气体的泄露。
进一步，阻滑垫圈由聚四氟乙烯材料制成。
有益效果：由于机体安装于化油器上，发动机产生的高温会传递至机体上，耐热、耐寒性优良，可在-180～260℃使用，以避免阻滑垫圈因高温发生形变，使得阻滑垫圈可以长期使用，并且防止气门杆发生转动。
进一步，气门杆下端贯穿机体，气门杆的下端螺纹连接有螺母，螺母与机体之间设置有垫圈。
有益效果：当气门杆带动空气门片转动一定角度，调节好空气进量后，在阻滑垫圈与垫圈的作用下，气门杆在没有其他作用力的条件下，则使得空气门片保持在转动的角度，进而保证每次空气尽量基本不变。当需要再次调节空气门片与进气口之间的角度时，操作人员再带动气门杆和空气门片转动相应的角度。
进一步，进气口连通有空滤器。
有益效果：空气通过进气口进入至机体内，通过空滤器将空气中的杂质等过滤。
进一步，燃气进口连通有燃气阀门。
有益效果：发动机工作过程中，微调燃气阀门、节气门手柄，使空燃比达到最佳比例。
进一步，空滤器包括中空的壳体，壳体上开有与壳体连通的空气进口，壳体内固定有过滤网，过滤网位于进气口和空气进口之间。
有益效果：空气进入至壳体内，然后空气经过过滤网再进入至机体内，即过滤网可以对空气中的杂质过滤，降低杂质对发动机的影响。
进一步，环形喉口零件的内径为φ19-30,燃气量孔的孔径为φ2-5。
有益效果：环形喉口零件的内径在φ19-30，燃气量孔的孔径为φ2-5，以保证燃气和空气混合，尽可能得到最佳空燃比。
附图说明
图1为本发明实施例中发动机油气两用空燃混合装置的正视图；
图2为本发明实施例中发动机油气两用空燃混合装置的工作原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：机体11、进气口12、废气入口13、混合气出口14、环形喉口零件15、燃气量孔16、燃气进口17、燃气阀门171、螺母18、节气门组件21、手柄22、阻滑垫圈23、气门杆24、空气门片25、空滤器31、化油器41、喷油管42、油路开关43、化油器气门片44、气体出口45。
实施例：
基本如附图1至附图2所示：一种发动机油气两用空燃混合装置，包括中空的机体11，机体11的一侧开有混合气出口14，机体11的另一侧开有进气口12。机体11上螺钉固定有空滤器31，本实施例中，空滤器31包括螺栓固定在机体11上的壳体，壳体上设置有空气进口，空气进口与进气口12之间设置有过滤网，过滤网螺钉固定在壳体上。
本实施例中，发动机油气两用空燃混合装置安装于现有的中小功率柴油发电机组或“通机”的化油器41上。具体的：混合气出口14与化油器41连通。化油器41连通有喷油管42，喷油管42连通有油路开关43，化油器41上设置有气体出口45，化油器41上设置有化油器气门片44。本实施例中，可直接将化油器气门片44从化油器41直接拆卸，或将化油器气门片44调节至一定的角度，以使得化油器41与机体11始终处于连通状态。
本实施例中，机体11内的左侧设置有环形喉口组件，环形喉口组件包括环形喉口零件15和开设在环形喉口零件15上的若干燃气量孔16，燃气量孔16沿环形喉口零件15的周向均布，环形喉口零件15与机体之间构成环形槽，环形槽与燃气量孔16连通，机体11上开有与环形槽连通的燃气进口17，燃气进口17通过管道连通有燃气阀门171。机体11上开有与环形槽连通的废气入口13，废气入口13连通有管道(图中未示出)，与废气入口13连通的管道布置于发电机组或“通机”的机油箱和气缸盖部位。环形喉口零件15中部为横截面为圆形，且内径为φ19-30,燃气量孔16的孔径为φ2-5。
机体11的右侧设置有节气门组件21，节气门组件21包括气门杆24，气门杆24与机体11转动连接，气门杆24上螺钉固定有位于机体11内的空气门片25，气门杆24的上端螺栓固定有手柄22，手柄22与机体11之间设置有套设在气门杆24上的阻滑垫圈23，本实施例中阻滑垫圈23由聚四氟乙烯材料制成，当然也可以选择其他类似的材料，如：橡胶材料等，气门杆24的下端贯穿机体11，气门杆24的下端螺纹连接有若干螺母18，螺母18与机体之间设置有套设在气门杆24上的垫圈，螺母18将垫圈压紧在机体上。
具体实施过程如下：
将发动机油气两用空燃混合装置安装于现有的中小功率柴油发电机组或“通机”的化油器41上后，操作人员调节燃气阀门171的开度，以调节燃气进入量，同时，操作人员握持手柄22带动气门杆24转动，气门杆24带动空气门片25转动，以调节进气口12的开度，进而调节空气进入量，以调节燃气和空气的空燃比。当调节好空燃比之后，在阻滑垫圈23和垫圈的作用下，气门杆24会保持不变，即：机体11内的空燃比基本不发生变化。当然，操作人员需要转动气门杆24时，可以克服阻滑垫圈23和垫圈的摩擦力，以转动气门杆24和空气门片25。
使用燃气(天然气、沼气等)时，将油路开关43关闭，以停止向化油器41内供燃料油，以“通机”为例，当“通机”工作时，发动机的气缸产生的负压会将空气通过空滤器31、环形喉口零件15吸入发动机，并且由于气体在环形喉口零件15内流动(文氏管原理)，会使得环形喉口零件15内产生负压，燃气经过燃气阀门171、燃气进口17、环形槽和燃气量孔16吸入至环形喉口零件15内，由于燃气量孔16沿环形喉口零件15的周向均布，进而使得燃气与空气充分混合，形成混合气体。同时，由于环形喉口零件15产生了负压，与废气入口13连通的管道布置于发电机组或“通机”的机油箱和气缸盖部位，会将发动机工作时，在机油箱和气缸盖部位产生的可燃废气吸入至环形喉口零件15内，可燃废气经过燃气量孔16，使得可燃废气均匀进入至环形喉口零件15内，可燃废气与混合气体均匀混合，并且一起通过化油器41的气体出口45吸入至发动机内进行燃烧，将可燃废气送入至发动机内进行燃烧，大大的降低了可燃废气对环境的污染。环形喉口零件15产生的负压和在发动机气缸产生的负压作用下，会加速环形喉口零件15内的气体流动，并且燃气和废气经过燃气量孔16被吸入至环形喉口零件15内，使得燃气、可燃废气和空气更为均匀的混合。
当燃气使用完之后，将燃气阀门171关闭，打开油路开关43，再次调节空气门片25，进而调节进气口12的开度，进而调节燃料油与空气的空燃比，则燃料油通过喷油管42喷入至化油器41内进行混合，然后送入至发动机内进行燃烧。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。