CN102588160B - 燃气发动机进气回火防止器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气发动机进气回火防止器，包括壳体、微阻弹簧片、密封活塞、连杆、压差感应片和密封弹簧。布置在进气管轴线方向的微阻弹簧片实现了微阻单向阀和微阻阀片的双重功能，通过进气管轴线方向的微阻单向阀即来实现混合气体单向流动，通过采用微阻阀片减少了正常情况下的流动阻力，同时又能在发生回火时防止气体倒流；通过垂直轴线方向的弹簧活塞结构实现正常情况下的密封和发生回火情况下快速泄气。本发明结构巧妙，能在不增大进气系统阻力情况下，保证防止回火或高温气流倒流回前端的混合器和空滤器，从而保证燃气发动机安全可靠运行，同时具有结构简单，安转维护方便，可为燃气发动机的推广运用起到积极的促进作用。

Description

燃气发动机进气回火防止器

技术领域

本发明涉及一种回火防止器，主要应用于燃气发动机进气系统。

背景技术

近年来随着汽油、柴油价格的日益紧张以及人们对环境污染问题的重视，以燃气为燃料的汽车发动机得到快速发展；目前大中城市燃气出租车和公交车保有量不断上升，因此燃气汽车技术，已成为未来汽车技术发展的重要方向之一。但是，目前燃气发动机汽车大都在原来汽油、柴油车基础上进行简单改造而成；考虑到原始发动机设计以汽油或者柴油为燃料，初步改装后并不能很好地适应燃气燃料的特性。尤其在进气系统，原有结构本身容易产生回火，并易造成高温混合气体倒流，发生爆炸；相关情况发生若发生在燃气发动机上，会直接造成混合器和空滤器等的损毁。

目前燃气汽车发动机进气系统很少装有专门的回火防止器，并且少部分安装回火防止器后的防回火效果不明显、使用寿命偏短以及增大了进气阻力，导致发动机功率减小，极大地影响了燃气汽车的应用推广。作为燃气发动机进气回火装置，例如有专利文献CN-1963175A、CN-1963176A为其相关应用。

专利文献CN-1963175A所提供的装置如下：止回流功能主要由流通截面的开关阀门来实现，进气管道的密封主要通过环形带的紧密贴合来实现，发生回火时的泄压通道功能由涨大的环形带与管壁形成的环形空间组成。值得注意的是，这种依赖单向开关阀门来实现止回功能的阀虽然能保证良好的止回性能，但是正常流动过程中会存在较为明显的阻力，从而影响发动机中低负荷性能并使得最大输出功率下降明显；此外，正常情况下环形带与管壁紧密贴合和发生回火时涨大的环形带，两种情况交替出现，正常情况下的密封性能会下降，并且这种结构的泄压不够迅速，从而有可能会导致后续进气不畅，影响发动机运行。

CN-1963176A解决了CN-1963175A中存在的正向流动阻力过大的问题，将进气回火装置简化为进气管壁面安装的泄压装置，泄压装置主要由密封弹簧、密封阀芯和密封座等组成，结构相对简单，产品的寿命也极大的提高。但是这种方案存在的问题是：没有止回功能，因此高温混合器仍有可能倒流进入前端的混合器等部件；泄压效果不明显，发生回火时混合气体只有少部分通过泄压阀释放，大部分存在于进气管中。因而此种方案虽然提高了使用寿命，却不能可靠地保证回火防止器的核心功能：止回和快速泄压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进气回火防止器，它在不影响进气流动阻力的情况下，保证实现防回火功能，且可以提高其使用寿命。

本发明提供的一种燃气发动机进气回火防止器，其特征在于，它包括壳体、微阻弹簧片、密封活塞、连杆、压差感应片，以及密封弹簧；

壳体两端分别设有用于与进气系统管路相连接的进气端和出气端；

微阻弹簧片位于壳体气流腔内靠近进气端的部位，并且处于气流腔轴线方向；壳体的一个侧壁上靠近出气端的部位开有泄压孔，密封活塞与泄压孔密封配合安装；壳体的另一个侧壁设有圆柱形气压室，压力感应片安装在圆柱形气压室内，通过连杆与密封活塞连接，圆柱形气压室内放置有密封弹簧，压力感应片位于密封弹簧上部并能在圆柱形气压室内上下运动；圆柱形气压室通过一气流通道与气流腔上部连通，气流通道用于感应压差以实现快速泄压。

本发明中，布置在进气管轴线方向的微阻弹簧片实现了微阻单向阀和微阻阀片的双重功能，通过进气管轴线方向的微阻单向阀即来实现混合气体单向流动，通过采用微阻阀片减少了正常情况下的流动阻力，同时又能在发生回火时防止气体倒流；通过垂直轴线方向的弹簧活塞结构实现正常情况下的密封和发生回火情况下快速泄气。

本发明结构巧妙，能在不增大进气系统阻力(相应会降低发动机功率)情况下，保证防止回火或高温气流倒流回前端的混合器和空滤器，从而保证燃气发动机安全可靠运行，同时具有结构简单，运行维护方便，成本低廉等优势，可为燃气发动机的推广运用起到积极的促进作用。

附图说明

图1为回火防止器的结构示意图；

图2是回火防止器正常工作状态示意图；

图3是回火防止器发生回火时工作状态示意图；

图4是回火防止器安装示意图，其中，1表示燃气供应，2表示空气供应，3表示空气滤清器，4表示混合器，5表示回火防止器，6表示发动机。

具体实施方式

下面通过借助实施例更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

如图1所示，回火防止器包括壳体51，微阻弹簧片52，密封活塞53，连杆54，压差感应片55，以及密封弹簧56。

壳体51两端分别为进气端A和出气端B，进气端A和出气端B最好设计成凹坑环状，以便更好地与进气系统管路相连接。

微阻弹簧片52位于壳体51气流腔内，壳体51气流腔内靠近进气端A的部位设计有支架用于固定微阻弹簧片52并确保其处于气流腔轴线方向；壳体51的一个侧壁上靠近出气端B的部位开有泄压孔58，密封活塞53与泄压孔58密封配合安装；壳体51的另一个侧壁设有圆柱形气压室59，压力感应片55安装在圆柱形气压室59内，通过连杆54与密封活塞53连接，圆柱形气压室59内放置有密封弹簧56，压力感应片55位于弹簧上部并能在圆柱形气压室59内上下运动；圆柱形气压室通过一气流通道57与气流腔上部连通，气流通道57用于感应压差以实现快速泄压。

微阻弹簧片52构成的单向阀实现正常情况下的微阻运行和发生回火状况下的快速止流，正常情况下密封由密封弹簧56顶住相应的密封活塞53实现，发生回火时，通过压力感应片55感应截断气流前后压力差以控制相应的密封活塞53向下运动，从而形成泄压通道，以达到快速泄压之目的

正常工作情况下，主要考虑尽量减少流动阻力以及保证可靠的密封。如图2所示，处于正常工作状态时，混合气由端A流入，经过弹簧片的导流作用，从外侧流过弹簧片，并最终经端B流出。本设计中，采用弹簧片式气流导向器，对进气流动阻碍较小，并且其流动阻碍作用随发动机负荷增大而减小，从而不影响发动机功率发挥。进气管的密封主要通过密封活塞53与壳体紧密贴合实现，并加装了专用的密封弹簧55来保证密封活塞53与壳体51贴合的紧密性。

发生回火状况时，主要考虑严格防止气流回流同时实现快速泄压。如图3所示，发生回火时，高温气流由端B进入，冲击弹簧片52，使得其张开，并于壳体51贴合，从而阻止了气流进一步向端A回流，从而实现了防止回火功能。随着高温气流集聚，端B腔内气压迅速升高，同时压差感应片54上下两端压差不断增大，当压差感应片54两端压力大于55弹簧力时，s将向下运动，同时带动密封活塞53向下运动，从而在密封活塞53和壳体51之间形成了泄压通道，以实现了快速泄压功能。

如图4所示，1表示燃气供应，2表示空气供应，空气流经空气滤清器3后，和燃气一道进入混合器4，混合器4出口与回火防止器5的进气端A端相连接，回火防止器5出气端B端与后部进气系统6(包括节气门体和发动机进气管)相连接。本发明具有正向流通阻力小，发生倒流时能够快速截断回流，并迅速泄压的特点，可以防止进气系统回火对混合器和空滤器等部件造成损伤，从而能够有效地保证燃气发动机安全平稳运行。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种燃气发动机进气回火防止器，其特征在于，它包括壳体(51)、微阻弹簧片(52)、密封活塞(53)、连杆(54)、压差感应片(55)，以及密封弹簧(56)； 

壳体(51)两端分别设有用于与进气系统管路相连接的进气端（A）和出气端（B）；

微阻弹簧片(52)位于壳体(51)气流腔内靠近进气端（A）的部位，并且处于气流腔轴线方向；壳体(51)的一个侧壁上靠近出气端（B）的部位开有泄压孔(58)，密封活塞(53)与泄压孔(58)密封配合安装；壳体(51)的另一个侧壁设有圆柱形气压室(59)，压力感应片(55)安装在圆柱形气压室(59)内，通过连杆(54)与密封活塞(53)连接，圆柱形气压室(59)内放置有密封弹簧(56)，压力感应片(55)位于密封弹簧(56)上部并能在圆柱形气压室(59)内上下运动；圆柱形气压室通过一气流通道(57)与气流腔上部连通，气流通道(57)用于感应压差以实现快速泄压。

2.根据权利要求1所述的燃气发动机进气回火防止器，其特征在于，壳体(51)两端的进气端（A）和出气端（B）设计成凹坑环状。

3.根据权利要求1或2所述的燃气发动机进气回火防止器，其特征在于，微阻弹簧片(52)通过支架固定在壳体(51)上。

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