??? 帶單向閥的流程雖然比較完善,但只有在單向閥具有靈活性和密封性(在規(guī)模生產(chǎn)中要達(dá)到這些要求是十分復(fù)雜的)的情況下,才能實(shí)現(xiàn)其優(yōu)越性。
??? 另一個流程方案是上述混合裝置的進(jìn)一步發(fā)展。這個方案是用閥門配氣,由節(jié)氣閥傳動桿來控制配氣閥門(圖4-9),使活瓣式閘門同節(jié)氣閥能可靠地同步打開。此方式可達(dá)到在怠速方式時,供氣量準(zhǔn)確且調(diào)節(jié)穩(wěn)定,即使壓力波動大也不會改變混合氣組成,因?yàn)樘烊粴馐窃跇O高真空度下進(jìn)行定量配料。
??? 這個方案的特點(diǎn)是,當(dāng)節(jié)氣閥一次打開很大角度時,配氣閥同步打開,來保證相應(yīng)的供氣量。在這種情況下由于在主供氣系統(tǒng)的出口孔處有足夠大的真空度,整個轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行得均勻。但是,當(dāng)節(jié)氣閥打開角度小而且出口孔處的負(fù)壓還比較低時,正如以上各方案一樣,如果減壓閥調(diào)節(jié)的壓力低于大氣壓,就會為空氣通過主供氣系統(tǒng)創(chuàng)造條件。為避免這種情況發(fā)生,應(yīng)在混合器系統(tǒng)中設(shè)立轉(zhuǎn)移孔,而配氣閥只有在出口孔處真空度超過輸氣干道內(nèi)的真空度時才打開。在減壓閥調(diào)節(jié)的壓力大于大氣壓情況下,打開配氣閥時混合器的空氣道會再進(jìn)入一些天然氣,達(dá)到類似轉(zhuǎn)移孔所提供的效果。所以,無須轉(zhuǎn)移孔就可保證在節(jié)氣閥打開角度不大情況下,獲得必要的轉(zhuǎn)移過程和負(fù)荷方式。
??? 還有一種較少應(yīng)用的流程,這種流程就是讓空氣和天然氣同時進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道。在這種情況下,混合氣組成可按相應(yīng)規(guī)律同時打開這兩個進(jìn)氣道的節(jié)氣部件來調(diào)節(jié)。這種流程如圖4-10所示。
??? 上述各流程可以獨(dú)立地作為天然氣混合器形式,或以汽油天然氣汽化器形式來實(shí)現(xiàn)。在采用第一種形式時,由于可自由選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一般實(shí)行上述任一流程不困難。而建立汽油天然氣汽化器形式則較為復(fù)雜,因?yàn)樵谶@種情況下要選擇具體的汽油汽化器為基礎(chǔ),并要在其結(jié)構(gòu)中加入一些供氣系統(tǒng)。
??? 原則上,汽油汽化器的結(jié)構(gòu)流程方案可有如下幾種:
??? (1) 天然氣供應(yīng)經(jīng)過安裝在汽化器和空氣過濾器之間的連接管?此方案優(yōu)點(diǎn)是可完全保留基礎(chǔ)汽化器的結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是在主供氣系統(tǒng)出口處難以保證所需的真空度,而且還要利用外部干道將天然氣輸往一般位于連接管內(nèi)的怠速系統(tǒng)。此外,由于導(dǎo)氣裝置增加了阻力,裝置還可能改變基礎(chǔ)汽化器所制備的混合氣組成。另外,該方案會降低天然氣發(fā)動機(jī)的最大功率,因?yàn)樵撗b置單位體積很大,使進(jìn)入氣缸的空氣量大為減少。
??? (2) 第二個方案是將天然氣導(dǎo)入基礎(chǔ)汽化器的擴(kuò)散器?這個方案的優(yōu)點(diǎn)是保持了基礎(chǔ)汽化器的高度,天然氣系統(tǒng)內(nèi)真空度高,為天然氣和空氣混合創(chuàng)造了良好條件,與基礎(chǔ)汽化器相比較,空氣通道內(nèi)的阻力保持不變。缺點(diǎn)是必須對基礎(chǔ)汽化器的主要部件(浮子室外殼)的結(jié)構(gòu)做很大地改變,結(jié)果是會極大地減少汽油天然氣汽化器的通用程度,從而不得不制造新的工藝設(shè)備和用具。
(3) 第三種方案是在汽油天然氣汽化器流程中,天然氣通過浮子室外殼和節(jié)氣閥外殼之間嵌接管導(dǎo)流(圖4-11)? 該方案的優(yōu)點(diǎn)是可以最低限度地改變基礎(chǔ)汽化器的部件,主供氣系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)之間可直接相連。缺點(diǎn)是與基礎(chǔ)汽化器相比較,它可增加汽油天然氣汽化器的高度,不管是使用天然氣還是汽油都會降低發(fā)動機(jī)功率,約降低1%~1.5%(是由于要在氣體系統(tǒng)獲得足夠的真空度,必須在安裝嵌接管的地方減少管道口徑,從而引起空氣道中阻力的增加)。
??? 在汽油汽化器中可用兩種方案來實(shí)現(xiàn)怠速穩(wěn)定:在基礎(chǔ)汽化器的節(jié)氣閥外殼中直接安裝一些管道,或者在汽化器下安裝進(jìn)氣管(見圖4-lO)。第一個方案的缺點(diǎn)是要共同實(shí)現(xiàn)兩種怠速系統(tǒng)(汽油和天然氣),比較復(fù)雜。第二個方案的缺點(diǎn)是,與基礎(chǔ)汽化器相比較,增加了汽油天然氣汽化器的高度,且難以安排轉(zhuǎn)移孔。
??? 上面探討了針對單室汽化器的氣體混合裝置的流程。在建立以雙室汽化器為基礎(chǔ)的氣體混合器裝置時,采用并聯(lián)打開節(jié)氣閥不會產(chǎn)生新問題,而對上述單室汽化器流程所做的一切結(jié)論均可完全推廣到雙室汽化器的結(jié)構(gòu)。
??? 如果將順序打開節(jié)氣閥的雙室汽化器作為基礎(chǔ),就會出現(xiàn)一些特殊的“細(xì)節(jié)問題”。為弄清這些問題,必須研究兩種流程:采用限制量孔或直接在每個室的主供氣系統(tǒng)入口處安裝配氣噴孔。這里應(yīng)指出,為保證在怠速狀態(tài)時工作的穩(wěn)定性,可利用單室流程決策,即在干道上安裝單向閥門或斷開閥門。
??? 采用限制量孔的流程時,用閥門隔開第一和第二室的主供氣系統(tǒng)是不合理的。限制量孔的通過能力應(yīng)能保證天然氣流量能與通過第一室的空氣流量成正比。
??? 在剛打開第二室時,汽化器中的空氣流量增加,而第一室擴(kuò)散器中真空度減少,相應(yīng)地在限制量孔后的天然氣干道中的真空度增加和天然氣流量減少。如果在此時刻將天然氣干道同第二室主供氣系統(tǒng)之間的閥門打開,則天然氣流量下降很多,因?yàn)樵诠?jié)氣閥打開角度小的情況下第二室的擴(kuò)散管中真空度低,并且空氣經(jīng)第二室主供氣系統(tǒng)滲漏到天然氣干道,從而進(jìn)一步降低了限制量孔后的真空度。顯然,這樣的定量配料是不符合要求的。
??? 在第一室和第二室的主供氣系統(tǒng)之間存在恒定聯(lián)系時,即在沒有斷開閥門情況下,在第一室的節(jié)氣閥部分打開狀態(tài)下有可能利用第二室的天然氣系統(tǒng)作為空氣噴孔。在這種情況下,隨著第二室節(jié)氣閥打開程度的增加,向天然氣干道滲流的空氣減少,相應(yīng)地增大了天然氣供氣量,從而可避免混合氣變稀和發(fā)動機(jī)工作的“間歇”。因此,在單室改為雙室工作狀態(tài)時,這種流程具有自動補(bǔ)償混合氣組成的性能。但是,該流程只能保證天然氣總流量同空氣總流量的數(shù)量上符合,但同時又為發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)天然氣分布不均勻性的增加提供了條件。實(shí)際情況是,在供氣系統(tǒng)相互作用過程中汽化器第一室內(nèi)天然氣流量增加,而在第二室內(nèi)空氣流量增加。因此,在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的入口處形成極不相同的兩股混合氣流,從而導(dǎo)致各氣缸天然氣供給不均勻,降低了發(fā)動機(jī)工作的穩(wěn)定性和有效性,直至發(fā)動機(jī)工作的“間歇”。
? ??將定量配料噴孔直接安裝在汽油天然氣汽化器的流程中,采用斷開閥門是有效的。在定量配料噴孔前面應(yīng)保持恒定壓力。因此,汽化器的每個室可獨(dú)立工作,并且在打開斷開閥門時,接通第二個主供氣系統(tǒng)不會影響第一室的供氣量。每個室制備的混合氣組成可最佳地確定。但是,在節(jié)氣閥完全打開狀態(tài)時,保證獲得混合氣富化組成(高功率的組成)還需有一種專門系統(tǒng)。然而,對于順序打開節(jié)氣閥的汽油天然氣汽化器來說,該流程是最有效和最有前途的。