一种双燃料发动机燃气支管及双燃料发动机

摘要

本发明公开了一种双燃料发动机燃气支管及双燃料发动机，包括：第一管件；第二管件，设于第一管件内，与第一管件之间形成第一腔室；第三管件，设于第二管件内，与第二管件之间形成第二腔室；第一连接件，分别与第一管件、第二管件和第三管件各自的第一端相连，第一连接件设有通风孔和第一通孔，通风孔与第一腔室连通，第一通孔与第三管件的内部连通，且第一通孔用于与燃气喷射阀相连；第二连接件，分别与第一管件和第二管件的第二端相连，第二连接件设有第二通孔，第二通孔与第二腔室连通，且第三管件的第二端自第二通孔穿过，用于伸入汽缸盖进气道内。第二腔室可存储冷凝水，避免冷凝水流入燃气喷射阀，防止冷凝水对燃气喷射阀造成损坏。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种双燃料发动机燃气支管。此外，本发明还涉及一种包括上述双燃料发动机燃气支管的双燃料发动机。

背景技术

目前，船用LNG-柴油双燃料发动机供气系统采用双壁管实现天然气气轨与气缸盖进气道的连接，双壁管包括内管和外管，内管设于外管内，内管的两端分别与燃气喷射阀和气缸盖进气道相连，内管与外管之间形成用于通风的腔室，该结构能够有效防止天然气泄漏，降低天然气泄漏时的浓度，提高发动机整机的安全性。

然而，在实际应用中，双燃料发动机在部分工况下切换至柴油模式，此时燃气喷射阀处于常闭状态，双壁管的内管与气缸盖进气道相通，内管内部为增压高温湿空气，内管与外管之间的腔室内为常温空气，内管内外的温差较大，内管内的空气湿度大，容易在内管管壁上生成冷凝水，燃气喷射阀位于双壁管下侧，随着冷凝水的积聚，容易对燃气喷射阀这一精密控制元件造成损害。

综上所述，如何避免内管内壁产生冷凝水，以防止对燃气喷射阀造成损坏，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种双燃料发动机燃气支管，可避免冷凝水对燃气喷射阀造成损坏。

本发明的另一目的是提供一种包括上述双燃料发动机燃气支管的双燃料发动机，其燃气喷射阀可靠，双燃料发动机的性能稳定。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双燃料发动机燃气支管，包括：

第一管件；

第二管件，设于所述第一管件内，与所述第一管件之间形成第一腔室；

第三管件，设于所述第二管件内，与所述第二管件之间形成第二腔室；

第一连接件，分别与所述第一管件、所述第二管件和所述第三管件各自的第一端相连，所述第一连接件设有通风孔和第一通孔，所述通风孔与所述第一腔室连通，所述第一通孔与所述第三管件的内部连通，且所述第一通孔用于与燃气喷射阀相连；

第二连接件，分别与所述第一管件和所述第二管件的第二端相连，所述第二连接件设有第二通孔，所述第二通孔与所述第二腔室连通，且所述第三管件的第二端自所述第二通孔穿过，用于伸入汽缸盖进气道内。

可选地，所述第三管件的第二端封闭，且所述第三管件靠近其第二端的管壁设有若干个燃气喷射孔。

可选地，所述燃气喷射孔与所述第三管件的第二端之间具有预设夹角。

可选地，所述预设夹角的范围包括30°～60°。

可选地，所述燃气喷射孔沿所述第三管件的周向设有若干列，同一列的所述燃气喷射孔沿所述第三管件的轴向间隔设置。

可选地，所述第一连接件分别与所述第一管件、所述第二管件和所述第三管件可拆卸连接。

可选地，所述第一连接件设有：

泄放口，与所述第二腔室连通；

冷凝水泄放装置，可拆卸地设于所述泄放口。

可选地，所述第一连接件设有：

第一凸缘，所述第一管件的第一端与所述第一凸缘连接；

第二凸缘，所述第二管件的第一端与所述第二凸缘连接；

和/或，所述第二连接件设有：

第三凸缘，所述第一管件的第二端与所述第三凸缘连接；

和/或，所述第三管件的第一端与所述第一通孔连接；所述第二管件的第二端与所述第二通孔连接。

可选地，所述第一管件和所述第二管件分别为波纹管。

一种双燃料发动机，包括上述任意一种双燃料发动机燃气支管。

本发明提供的双燃料发动机燃气支管，当双燃料发动机处于柴油模式下，燃气喷射阀处于常闭状态，第三管件与汽缸盖进气道连通，同时，第二腔室通过第二通孔与第三管件之间的间隙，与汽缸盖进气道连通，这样，第三管件内部和第二腔室内均是增压高温空气，也即，第三管件的管壁内外无温差，第三管件的管壁上不容易形成冷凝水；另外，由于通风孔的存在，第一腔室内为空气，第一腔室和第二腔室存在温差，使得第二管件的管壁上形成冷凝水，冷凝水积聚后可储存在第二腔室内，以便在发动机保养期间排出。

由此可以看出，本发明提供的双燃料发动机燃气支管，通过设计三层壁管，也即，第一管件、第二管件和第三管件，利用第二管件和第三管件之间形成的第二腔室作为存储冷凝水的空间，避免在第三管件的内壁产生冷凝水，流入燃气喷射阀，因此，可以防止冷凝水对燃气喷射阀造成损坏，保证燃气喷射阀的可靠性，确保双燃料发动机的性能稳定。

本发明提供的双燃料发动机，包括上述双燃料发动机燃气支管，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的双燃料发动机燃气支管的结构示意图；

图2为图1中第三管件靠近其第二端的管壁的局部示意图。

图1至图2中的附图标记如下：

1为第一管件、2为第二管件、3为第三管件、31为燃气喷射孔、4为第一腔室、5为第二腔室、6为第一连接件、61为通风孔、62为第一通孔、63为第一凸缘、64为第二凸缘、7为第二连接件、71为第二通孔、72为第三凸缘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种双燃料发动机燃气支管，可避免冷凝水对燃气喷射阀造成损坏。本发明的另一核心是提供一种包括上述双燃料发动机燃气支管的双燃料发动机，其燃气喷射阀可靠，双燃料发动机的性能稳定。

请参考图1-图2，图1为本发明具体实施例所提供的双燃料发动机燃气支管的结构示意图；图2为图1中第三管件靠近其第二端的管壁的局部示意图。

本发明实施例提供一种双燃料发动机燃气支管，包括第一管件1、第二管件2、第三管件3、第一连接件6和第二连接件7，具体地，第二管件2设于第一管件1内，且第二管件2与第一管件1之间形成第一腔室4；第三管件3设于第二管件2内，且第三管件3与第二管件2之间形成第二腔室5；第一连接件6分别与第一管件1、第二管件2和第三管件3各自的第一端相连，第一连接件6设有通风孔61和第一通孔62，通风孔61与第一腔室4连通，第一通孔62与第三管件3的内部连通，且第一通孔62用于与燃气喷射阀相连；第二连接件7分别与第一管件1和第二管件2的第二端相连，第二连接件7设有第二通孔71，第二通孔71与第二腔室5连通，且第三管件3的第二端自第二通孔71穿过，用于伸入汽缸盖进气道内。

工作时，当双燃料发动机处于柴油模式下，燃气喷射阀处于常闭状态，第三管件3与汽缸盖进气道连通，同时，第二腔室5通过第二通孔71与第三管件3之间的间隙，与汽缸盖进气道连通，这样，第三管件3内部和第二腔室5内均是增压高温空气，也即，第三管件3的管壁内外无温差，第三管件3的管壁上不容易形成冷凝水；另外，由于通风孔61的存在，第一腔室4内为空气，第一腔室4和第二腔室5存在温差，使得第二管件2的管壁上形成冷凝水，冷凝水积聚后可储存在第二腔室5内，以便在发动机保养期间排出。

由此可以看出，本实施例提供的双燃料发动机燃气支管，通过设计三层壁管，也即，第一管件1、第二管件2和第三管件3，利用第二管件2和第三管件3之间形成的第二腔室5作为存储冷凝水的空间，避免在第三管件3的内壁产生冷凝水，流入燃气喷射阀，因此，可以防止冷凝水对燃气喷射阀造成损坏，保证燃气喷射阀的可靠性，确保双燃料发动机的性能稳定。

可以理解的是，当双燃料发动机处于燃气模式下，燃气喷射阀处于常开状态，天然气气轨的天然气通过燃气喷射阀，经由第一通孔62进入第三管件3内，并通过第三管件3进入汽缸盖进气道内。

进一步地，为了提高天然气与空气混合的均匀性，在一些实施例中，第三管件3的第二端封闭，且第三管件3靠近其第二端的管壁设有若干个燃气喷射孔31。可以理解的是，相比于天然气直接从第三管件3的第二端喷出，本实施例中，天然气从多个燃气喷射孔31喷出，使得燃气的喷射范围更广，更均匀，进而使燃气射流与气缸盖进气道内的空气充分交互作用，增加碰撞和混合机率，提升燃气与空气混合的均匀性，改善缸内燃烧的稳定性。

需要说明的是，本实施例对燃气喷射孔31的具体设置方式不做限定，为了使燃气射流能够与气缸盖进气道内的空气充分混合，在一些实施例中，燃气喷射孔31与第三管件3的第二端之间具有预设夹角，这可以使燃气喷射孔31与气缸盖进气道内的空气来流方向呈夹角，从而可使燃气射流与空气充分碰撞混合，提升燃气与空气混合的均匀性。

在一些实施例中，燃气喷射孔31与第三管件3的第二端之间的预设夹角的范围包括30°～60°。例如，在一些实施例中，燃气喷射孔31与第三管件3的第二端之间的预设夹角为45°。

需要说明的是，在上述各个实施例中，对燃气喷射孔31在第三管件3的管壁上的具体分布不做限定，在一些实施例中，燃气喷射孔31沿第三管件3的周向设有若干列，同一列的燃气喷射孔31沿第三管件3的轴向间隔设置。这有利于确保每个燃气喷射孔31喷出的燃气均能够与空气充分接触。

另外，上述实施例对第一管件1、第二管件2和第三管件3分别与第一连接件6的具体连接方式不做限定，例如，第一管件1、第二管件2和第三管件3可以分别与第一连接件6焊接固定，以提升连接可靠性。

为了使第二腔室5内的冷凝水能够排出，在一些实施例中，第一连接件6分别与第一管件1、第二管件2和第三管件3可拆卸连接。也就是说，当对发动机进行保养时，可通过将第一连接件6分别与第一管件1、第二管件2和第三管件3拆除，使第二腔室5内的冷凝水排出；待冷凝水排出后，再将第一连接件6分别与第一管件1、第二管件2和第三管件3连接即可。

本实施例对第一管件1、第二管件2和第三管件3分别与第一连接件6的可拆卸连接方式不做限定，例如，第一管件1、第二管件2和第三管件3可分别与第一连接件6螺纹连接、过盈配合连接或卡接等。

考虑到操作的方便性，在一些实施例中，第一连接件6设有泄放口和冷凝水泄放装置，泄放口与第二腔室5连通，冷凝水泄放装置可拆卸地设于泄放口。也就是说，本实施例可利用泄放口排放冷凝水，非工作时，可通过将冷凝水泄放装置拆除，使第二腔室5内的冷凝水通过泄放口排出，待冷凝水排完后，再将冷凝水泄放装置安装于泄放口处即可，相比于拆卸第一连接件6来说，操作方便。

需要说明的是，本实施例对冷凝水泄放装置的具体结构不做限定，例如，冷凝水泄放装置可以为与泄放口配合的堵头。

另外，为了便于第一管件1、第二管件2分别与第一连接件6及第二连接件7的连接，在一些实施例中，第一连接件6设有第一凸缘63和第二凸缘64，第一管件1的第一端与第一凸缘63连接；第二管件2的第一端与第二凸缘64连接。例如，第一管件1的第一端插设于第一凸缘63内，并与第一凸缘63的内壁过盈配合或与第一凸缘63焊接；同理，第二管件2的第一端插设于第二凸缘64内，并与第二凸缘64的内壁过盈配合或与第二凸缘64焊接。

进一步地，在一些实施例中，第二连接件7设有第三凸缘72，第一管件1的第二端与第三凸缘72连接。例如，第一管件1的第二端插设于第三凸缘72内，并与第三凸缘72的内壁过盈配合或与第三凸缘72焊接。

考虑到第三管件3与第一连接件6连接的方便性及第二管件2与第二连接件7连接的方便性，在一些实施例中，第三管件3的第一端与第一通孔62连接；第二管件2的第二端与第二通孔71连接。例如，第三管件3的第一端插设于第一通孔62内，并与第一通孔62的内壁过盈配合或与第一通孔62焊接；第二管件2的第二端插设于第二通孔71内，并与第二通孔71的内壁过盈配合或与第二通孔71焊接。

另外，由于第一管件1和第二管件2的两端均分别与第一连接件6和第二连接件7连接，为了便于调整第一管件1和第二管件2的位置，在一些实施例中，第一管件1和第二管件2分别为波纹管。

除了上述双燃料发动机燃气支管，本发明还提供一种包括上述实施例公开的双燃料发动机燃气支管的双燃料发动机，该双燃料发动机还包括燃气喷射阀和汽缸盖进气道，上述双燃料发动机燃气支管的第一通孔62与燃气喷射阀相连，以使第三管件3通过第一通孔62与燃气喷射阀连通；上述双燃料发动机燃气支管的第三管件3的第二端自第二通孔71穿过后，伸入汽缸盖进气道内。该双燃料发动机的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本实施例的重点在于，采用上述任意一个实施例公开的双燃料发动机燃气支管，当双燃料发动机处于柴油模式下，利用第二管件2和第三管件3之间形成的第二腔室5作为存储冷凝水的空间，避免在第三管件3的内壁产生冷凝水，流入燃气喷射阀，因此，可以防止冷凝水对燃气喷射阀造成损坏，保证燃气喷射阀的可靠性，确保双燃料发动机的性能稳定。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的双燃料发动机燃气支管及双燃料发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。