CN112267963A - 进气系统、燃气发动机及进气方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进气系统、燃气发动机及进气方法，涉及发动机技术领域，该进气系统包括进气管道和增压器；进气管道包括进气口和出气口，增压器设置在进气管道上，并位于进气管道的进气口和出气口之间；进气管道上位于出气口和增压器之间的位置处设置有放气口。本发明提供的进气系统利用增压器使得气体保持在较高压力值，利用放气口可以快速降低气体压力值，当进气管道的出气口处的发动机等器件处于负载快速变化的瞬态工况时，不需增压器处于较大的转动惯量，即可将气体压力增压或降压至上述器件所需气体压力值，从而可以快速响应负载瞬态。且该进气系统不需采用多点喷射进气系统和喷射阀，进而不会导致气体混合不均匀，可以降低成本。

Description

进气系统、燃气发动机及进气方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种进气系统、燃气发动机及进气方法。

背景技术

目前燃气发动机的进气系统通常或采用增压前预混合进气的进气方式，或采用多点喷射进气方式(分为进气歧管喷射和缸内喷射两种)，还有就是将前两者复合的进气方式(一路预混合进气方式，再加上一路进气歧管多点喷射进气方式，如专利号CN109339996B公开的进气方式)。

增压前预混合进气是指燃气和空气在增压器前混合，再经增压器增压后进入到气缸内的一种进气方式。在这种进气方式下，当燃气发动机处于负载快速增加或减少的瞬态工况时，为适应该负载变化，需要增大或减少进入气缸的进气量和改变进入气缸的空燃比，此时中间增压器转动惯量大，进气通道内混合气体的压力无法快速响应发动机对负载的变化，从而导致燃气发动机的瞬态响应性能很差，使得燃气发动机不能像柴油机一样具有突加突降负载的能力。

多点喷射进气方式和专利号CN109339996B公开的复合进气方式利用多点喷射进气系统，能实现气缸内混合气的空燃比快速变化和进气量快速增加，但是喷射的燃气在短时间内无法与前面进来的预混合气再次混合均匀，从而使得进入气缸中的燃气与空气的混合不均匀，造成燃气发动机的燃烧不充分、缸内温度过高，进而使得燃气发动机的排放高、活塞顶部易被烧蚀。又因多点喷射的喷射阀寿命短、成本高，因而上述两种进气方式也不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进气系统、燃气发动机及进气方法，以缓解现有技术中存在的燃气发动机或不能满足对负载瞬态快速响应的要求，或能满足上述要求但不能使得进入发动机气缸内的燃气与空气在很短的时间内混合均匀，进而导致缸内温度过高、燃烧不完全，且需要采用成本较高的喷射阀，不利于推广的技术问题。

第一方面，本发明提供一种进气系统，包括进气管道和增压器；

所述进气管道包括进气口和出气口，所述增压器设置在所述进气管道上，并位于所述进气管道的进气口和出气口之间；

所述进气管道上位于出气口和所述增压器之间的位置处设置有放气口。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括放气管道和放气阀；

所述放气管道包括进气口和出气口，所述放气管道的进气口与所述进气管道的进气口连通，所述放气阀设置在所述放气管道上。

在可选的实施方式中，所述放气管道的出气口与所述进气管道连通，并位于所述进气管道的进气口和所述增压器之间。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括燃气管道，所述燃气管道包括进气口和出气口，所述燃气管道的出气口与所述进气管道连通，并位于所述进气管道的出气口和所述放气口之间；

所述燃气管道上设置有燃气阀。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括节气门体，所述节气门体安装在所述进气管道上，并位于所述燃气管道的出气口和所述进气管道的出气口之间。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括控制组件，所述放气阀、燃气阀和所述节气门体均与所述控制组件连接，所述控制组件用于接收放气阀工作指令、燃气阀工作指令和节气门体工作指令，并根据所述放气阀工作指令控制所述放气阀的开闭和开度、根据所述燃气阀工作指令控制所述燃气阀的开闭和开度，以及根据所述节气门体工作指令控制所述节气门体的开闭和开度。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括检测组件，所述检测组件用于检测气体参数，以及，检测连接在所述进气管道的出气口处的发动机的工作参数；

所述检测组件与所述控制组件连接，所述检测组件能够将其检测到的气体参数信息和发动机的工作参数信息发送给所述控制组件；

所述控制组件能够根据其接收到的气体参数信息和发动机的工作参数信息计算出所述节气门体的目标开度、所述放气阀的目标开度，以及计算出所述燃气阀的目标开度，并能够将所述节气门体的开度调节至所述节气门体的目标开度、将所述放气阀的开度调节至所述放气阀的目标开度，以及，将所述燃气阀的开度调节至所述燃气阀的目标开度。

在可选的实施方式中，所述进气管道的与所述燃气管道的出气口连通位置处的远离所述增压器的一侧，设置有分支口；

所述进气管道包括多个出气口，任一个所述出气口与所述分支口之间通过一个分支管道连通；

所述节气门体为多个，任一个所述分支管道上设置有一个所述节气门体。

在可选的实施方式中，所述进气系统还包括混合器，所述混合器设置在所述燃气管道的出气口和所述进气管道之间，用于使穿过所述混合器的混合气体混合均匀。

第二方面，本发明提供一种燃气发动机，所述燃气发动机包括前述实施方式任一项所述的进气系统。

第三方面，本发明提供一种进气方法，所述进气方法包括：

S1：将供送至发动机的气体增压至预设压力值；

S2：当发动机所需气体压力值大于预设压力值时，继续对气体进行增压，直至将气体压力值增压至发动机所需气体压力值；

当发动机所需气体压力值小于预设压力值时，对步骤S1中增压后的气体进行泄压，直至将气体压力值泄压至发动机所需气体压力值。

本发明提供的进气系统包括进气管道和增压器，进气管道包括进气口和出气口，增压器设置在进气管道上，并位于进气管道的进气口和出气口之间。进气管道上位于出气口和增压器之间的位置处设置有放气口。本发明提供的进气系统是利用增压器对气体进行增压，经过增压后的气体可以穿过进气管道的出气口后进入到连通在进气管道出气口处的燃气发动机等待用气体的器件中。当本发明提供的进气系统应用于燃气发动机时，该进气系统是采用增压进气方式对燃气发动机等器件进行进气，不需采用现有的多点喷射进气系统，进而不会导致气体混合不均匀，以及，该进气系统不需要采用喷射阀，进而可以降低成本，利于推广。此外，在使用本发明提供的进气系统的过程中，增压器将气体压力增压至较高的压力值，若燃气发动机等器件正常工作状态下所需气体压力值小于上述较高的压力值，可以打开放气口，使得增压后的气体压力值能够降低至燃气发动机等器件所需气体压力值。当燃气发动机等器件处于负载快速增加的瞬态工况时，由于增压器已经将气体压力增压至较高的压力值，因而此时增压器不需较大的转动惯量即可将气体压力再次增压，进而可以提升增压速度，使得再次增压后的气体压力能够快速响应负载的快速增加。当燃气发动机等器件处于负载快速降低的瞬态工况时，可以通过打开放气口以及调节放气口的开度降低气体压力，此时不需调节增压器，从而可以提升降压速度，使得降压后的气体压力能够快速响应负载的快速降低。

与现有技术相比，本发明提供的进气系统通过使得增压器增压后的气体保持在较高压力值，以及在增压器的靠近进气管道的出气口的一侧设置放气口，可以在进气管道的出气口处的燃气发动机等器件处于负载快速增加或降低的瞬态工况时，不需增压器处于较大的转动惯量，即可快速增加或快速降低气体压力值，从而可以快速响应负载瞬态。且本发明提供的进气系统不需采用多点喷射进气系统，进而不会导致气体混合不均匀，以及不需采用喷射阀，进而可以降低成本，利于推广。

本发明提供的燃气发动机包括上述进气系统，因而本发明提供的燃气发动机与上述进气系统具有相同的有益效果。

本发明提供的进气方法包括步骤S1和步骤S2。本发明提供的进气方法为增压进气方式，不需采用多点喷射进气系统和喷射阀，进而不会导致气体混合不均匀，以及可以降低成本，利于推广。其中，步骤S1中的预设压力值为一个较高的压力值，当发动机处于负载快速增加或降低的瞬态工况时，为快速响应发动机对负载的变化，需要快速增大或减少气体压力值。由于本发明提供的进气方法中的气体压力先被增压至较高压力值，因而需要快速增加气体压力值时，气体压力值是从一个较高压力值再次增压，此时不需用于增加气体压力的增压器处于较大的转动惯量，气体压力可以瞬间增压至所需压力值。当需要快速降低气体压力值时，可以通过打开放气口以及调节放气口的开度实现快速降压，此时不需改变增压器的工作状态，气体压力可以瞬间降压至所需压力值。因此，本发明提供的进气方法可以快速响应负载的变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的进气系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的进气系统的另一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的进气方法的流程图。

图标：1-进气管道；10-放气口；11-气体滤清器；12-分支口；13-分支管道；14-发动机；2-增压器；3-放气管道；30-放气阀；4-燃气管道；40-燃气阀；41-调压器；5-节气门体；6-中冷器；7-控制组件；8-检测组件；80-空气压力传感器；81-空气温度传感器；82-燃气压力传感器；83-燃气温度传感器；84-混合气体压力传感器；85-混合气体温度传感器；86-转速传感器；87-功率传感器；88-缸温传感器；9-混合器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的进气系统包括进气管道1和增压器2。进气管道1包括进气口和出气口，增压器2设置在进气管道1上，并位于进气管道1的进气口和出气口之间。进气管道1上位于出气口和增压器2之间的位置处设置有放气口10。

本实施例提供的进气系统是利用增压器2对气体进行增压。其中，气体为燃气发动机等器件的待用气体，其通常为包括空气和燃气的混合气体。

经过增压器2增压后的气体可以穿过进气管道1的出气口后进入到连通在进气管道1出气口处的燃气发动机等器件中。当本实施例提供的进气系统应用于燃气发动机时，该进气系统是采用增压进气方式对燃气发动机等器件进行进气，不需采用现有的多点喷射进气系统，进而不会导致气体混合不均匀，以及，该进气系统不需要采用喷射阀，进而可以降低成本，利于推广。

此外，在使用本实施例提供的进气系统的过程中，增压器2将气体压力增压至较高的压力值，若燃气发动机等器件正常工作状态下所需气体压力值小于上述较高的压力值，可以打开放气口10，使得增压后的气体压力值能够降低至燃气发动机等器件所需气体压力值。

当燃气发动机等器件处于负载快速增加的瞬态工况时，由于增压器2已经将气体压力增压至较高的压力值，因而此时增压器2不需较大的转动惯量即可将气体压力再次增压，进而可以提升增压速度，使得再次增压后的气体压力能够快速响应负载的快速增加。

当燃气发动机等器件处于负载快速降低的瞬态工况时，可以通过打开放气口10以及调节放气口10的开度降低气体压力，此时不需调节增压器2，从而可以提升降压速度，使得降压后的气体压力能够快速响应负载的快速降低。

与现有技术相比，本实施例提供的进气系统通过使得增压器2增压后的气体保持在较高压力值，以及在增压器2的靠近进气管道1的出气口的一侧设置放气口10，可以在进气管道1的出气口处的燃气发动机等器件处于负载快速增加或降低的瞬态工况时，不需增压器2处于较大的转动惯量，即可快速增加或快速降低气体压力值，从而可以快速响应负载瞬态。且本实施例提供的进气系统不需采用多点喷射进气系统，进而不会导致气体混合不均匀，以及不需采用喷射阀，进而可以降低成本，利于推广。

需要说明的是，气体为包括燃气和空气的混合气体，由于本实施例提供的进气系统采用增压进气方式而不是多点喷射进气方式，因而本实施例通过通入混合均匀的混合气体即可保证气体的均匀性，不需对混合气体喷射燃气，不会产生“喷射的燃气在短时间内无法与前面进来的预混合气再次混合均匀”的情况。

可以看出，本实施例提供的进气系统缓解了现有技术中存在的燃气发动机或不能满足对负载瞬态快速响应的要求，或能满足上述要求但不能使得进入发动机气缸内的燃气与空气在很短的时间内混合均匀，进而导致缸内温度过高、燃烧不完全，且需要采用成本较高的喷射阀，不利于推广的技术问题。

如图1所示，本实施例提供的进气系统还包括放气管道3和放气阀30。放气管道3包括进气口和出气口，放气管道3的进气口与进气管道1的进气口连通，放气阀30设置在放气管道3上。

放气管道3用于引导从进气管道1的放气口10泄出的气体的流向，放气管道3的出气口可以伸出于该进气系统之外，还可以与外部待用气体的其他器件连通，使得从放气口10泄出的气体作为上述其他器件的气源。

放气阀30用于关闭放气管道3或导通放气管道3，从而可以控制开闭放气口10，控制气体的泄出过程。

进一步的，如图1所示，放气管道3的出气口与进气管道1连通，并位于进气管道1的进气口和增压器2之间。

放气管道3的出气口与进气管道1连通，并位于进气管道1的进气口和增压器2之间，可以使得从放气口10泄出的气体继续回到进气管道1中，使得气体能够继续用于该进气系统，提升气体的重复利用率，防止浪费气体能源以及可以降低气体的排放污染。

因此，本实施例优选放气管道3的出气口与进气管道1连通，并位于进气管道1的进气口和增压器2之间。

在本实施例中，放气阀30可以通过放气管道3并联在增压器2两侧，此时放气阀30不仅可以用于降低经过增压器2增压后的气体的压力，还可以使得增压器2的振动频率保持在喘振的临界条件之下，防止增压器2发生喘振现象。

如图1所示，本实施例提供的进气系统还包括燃气管道4，燃气管道4包括进气口和出气口，燃气管道4的出气口与进气管道1连通，并位于进气管道1的出气口和放气口10之间。燃气管道4上设置有燃气阀40。

燃气管道4的进气口用于与燃气气源连通，燃气管道4用于作为燃气的进气通道。由于燃气管道4的出气口位于进气管道1的出气口和放气口10之间，因而燃气管道4的出气口位于增压器2的后方，此时进入到进气管道1的燃气可以与从进气管道1的进气口进入的空气在增压器2后方混合，继而再流向连通在进气管道1的出气口处的发动机14。此时本实施例提供的进气系统是采用增压后预混合的方式对发动机14供送燃气和空气的混合气体。

在实际应用中，燃气管道4的出气口还可以位于进气管道1的进气口和增压器2之间，此时进气系统是采用增压前预混合的方式对发动机14供送燃气和空气的混合气体。

如图1所示，本实施例提供的进气系统还包括节气门体5，节气门体5安装在进气管道1上，并位于燃气管道4的出气口和进气管道1的出气口之间。

节气门体5是一种阀门，通过开闭节气门体5可以控制进气管道1中的混合气体是否能够进入到发动机14中。

进一步的，本实施例提供的进气系统还可以包括中冷器6，中冷器6可以设置在进气管道1上，并位于燃气管道4的出气口和进气管道1的出气口之间。

进一步的，中冷器6的出气端可以与节气门体5的进气端连通。

中冷器6用于降低混合气体的温度，使得进入到发动机14中的混合气体为冷却后的气体，从而保证发动机14的气缸能够正常工作。

如图1所示，燃气管道4上还可以设置有调压器41，调压器41用于将燃气的压力稳定在特定值，从而保证进入进气管道1中的燃气能够保持在稳定值，提升该进气系统的工作稳定性。

如图1所示，本实施例提供的进气系统还可以包括气体滤清器11，气体滤清器11安装在进气管道1上，并位于进气管道1的进气口和增压器2之间。

气体滤清器11用于对从进气管道1的进气口进入到进气管道1中的空气进行过滤，从而保证该进气系统的工作稳定性和顺畅性。

如图2所示，本实施例提供的进气系统还包括控制组件7，放气阀30、燃气阀40和节气门体5均与控制组件7连接，控制组件7用于接收放气阀工作指令、燃气阀工作指令和节气门体工作指令，并根据放气阀工作指令控制放气阀30的开闭和开度、根据燃气阀工作指令控制燃气阀40的开闭和开度，以及根据节气门体工作指令控制节气门体5的开闭和开度。

放气阀工作指令如打开放气阀30、关闭放气阀30或者将放气阀30的开度调节至某一特定值。燃气阀工作指令如打开燃气阀40、关闭燃气阀40或者将燃气阀40的开度调节至某一特定值。节气门体工作指令如打开节气门体5、关闭节气门体5或者将节气门体5的开度调节至某一特定值。

控制组件7用于根据自动控制放气阀30、燃气阀40和节气门体5工作，进而可以提升工作效率，使得该进气系统在燃气发动机等器件处于负载快速增加或减少的瞬态工况时，能够进一步的快速响应负载瞬态。

在实际应用中，控制组件7可以为可编程逻辑控制器、单片机或者计算机等。

进一步的，如图2所示，本实施例提供的进气系统还包括检测组件8，检测组件8用于检测气体参数，以及，检测连接在进气管道1的出气口处的发动机14的工作参数。检测组件8与控制组件7连接，检测组件8能够将其检测到的气体参数信息和发动机14的工作参数信息发送给控制组件7。控制组件7能够根据其接收到的气体参数信息和发动机14的工作参数信息计算出节气门体5的目标开度、放气阀30的目标开度，以及计算出燃气阀40的目标开度，并能够将节气门体5的开度调节至节气门体5的目标开度、将放气阀30的开度调节至放气阀30的目标开度，以及，将燃气阀40的开度调节至燃气阀40的目标开度。

气体参数和发动机14的工作参数，均为用于计算节气门体5的目标开度、放气阀30的目标开度和燃气阀40的目标开度所需的参数。气体参数如气体温度、气体压力等参数，在本实施例中，气体参数包括以下三处气体的参数：进气管道1的进气口处的空气参数、燃气管道4中的燃气参数和进气管道1的出气口处的混合气体参数。发动机14的工作参数如转速、功率、运行时间、温度等参数。

对应的，检测组件8可以包括设置在进气管道1的进气口处的空气压力传感器80、空气温度传感器81，包括设置在燃气管道4中的燃气压力传感器82、燃气温度传感器83、包括设置在进气管道1的出气口处的混合气体压力传感器84和混合气体温度传感器85，以及，包括与发动机14连接的转速传感器86、功率传感器87、缸温传感器88、冷却液温度传感器和计时器。

控制组件7对节气门体5的控制过程如下：在发动机14稳定运行中，控制组件7根据发动机14的转速、功率等参数，按照闭环控制算法计算出节气门体5的稳态开度，继而根据上述节气门体5的稳态开度再将节气门体5的开度调节至节气门体5的稳态开度，保证发动机14的实际转速稳定在目标值附近。当发动机14的负荷发生变化时，控制组件7根据发动机14的转速、转速变化率、功率、功率变化率、进入到发动机14中的气体压力等参数，计算出节气门体5的瞬态开度，继而计算出节气门体5的目标开度(节气门体5的目标开度为稳态开度与瞬态开度之和)，控制组件7再将节气门体5的开度调节至节气门体5的目标开度，从而保证发动机14正常运行。

控制组件7对放气阀30的控制过程如下：当发动机14稳定运行时，控制组件7根据发动机14的转速、功率等参数，以及根据进入到发动机14中的气体温度、气体压力等参数，按照闭环控制算法计算出放气阀30的稳态开度，继而根据上述放气阀30的稳态开度再将放气阀30的开度调节至放气阀30的稳态开度，从而保证进气管道1中经过增压后的气体压力合理，能够满足发动机14对气体量的需求。当发动机14的负荷发生变化时，控制组件7可以根据发动机14的转速、转速变化率、功率、功率变化率，以及根据发动机14的进气压力、节气门体5的开度及开度变化率等，计算出放气阀30的瞬态开度，继而计算出放气阀30的目标开度(放气阀30的目标开度为稳态开度与瞬态开度之和)，控制组件7再将放气阀30的开度调节至放气阀30的目标开度，从而改变放气阀30的放气量，使发动机14稳定运行。

控制组件7对燃气阀40的控制过程如下：控制组件7先根据发动机14转速、功率、混合气进气压力、进气温度、发动机14冷却液温度和发动机14的运行时间等参数计算出发动机14的混合气体进气流量，然后根据混合气体的进气流量、发动机14转速、发动机14空燃比，燃气浓度等计算出发动机14运行所需的燃气流量，同时根据检测到的发动机14缸内温度计算出修正燃气流量，将发动机14运行所需的燃气流量和修正燃气流量相加即可得到燃气在稳态工况下的稳态流量。继而控制组件7根据稳态流量、燃气温度，燃气阀40前后燃气压差，燃气浓度等参数，计算出燃气阀40的稳态开度，并将燃气阀40的开度调节至燃气阀40的稳态开度。如果发动机14的负荷发生了变化，控制组件7根据发动机14的转速、转速变化率、功率、进气压力、节气门体5的开度及开度变化率、放气阀30的开度及开度变化率、节气门体5的阀体流量特性、放气阀30的阀体流量特性等计算出燃气的瞬态流量(在稳态工况下燃气的瞬态流量为零)。继而将稳态流量和瞬态流量相加得到总的燃气流量，控制组件7再根据总的燃气流量、燃气温度、燃气阀40前后燃气压差、燃气浓度等参数，计算出燃气阀40的目标开度，并将燃气阀40的开度调节至燃气阀40的目标开度，从而保证发动机14正常运行。

其中，检测组件8可以通过无线通讯的方式将其检测到的参数信息远程发送给控制组件7。上述无线通讯方式可以采用485通信，控制组件7中可以设置有用于接收检测组件8发送的参数信息的远程模块，检测组件8和控制组件7之间可以通过485通信与远程模块交互数据和命令。

检测组件8和控制组件7用于相互配合，进一步的提升放气阀30、燃气阀40和节气门体5的工作过程的自动化，从而提升该进气系统的工作效率。

如前所述，本实施例提供的进气系统中，控制组件7能够通过与检测组件8相互配合，通过控制放气阀30、燃烧法和节气门体5的工作过程控制发动机14的转速，使发动机14运行稳定，并且能够在发动机14的负荷变化较大的情况下保证发动机14正常工作。检测组件8包括的各类传感器等器件可以输入各类信号到控制组件7，各类信号如发动机14转速、发动机14混合气进气压力、燃气阀40前后压差、发动机14功率、进气温度、发动机14缸内温度等。检测组件8通过485通信与控制组件7中的远程模块交互信号，控制组件7再根据上述信号协调控制节气门体5、放气阀30和燃气阀40的开度。其中，节气门体5用于控制进入发动机14气缸的混合气量，使发动机14转速稳定，在负荷变化较大的情况下发动机14能正常工作，节气门体5的开度越大，混合气供给量越大。放气阀30用于控制增压后空气的放气量，保证增压后的空气压力合理，满足发动机14对空气量的需求，放气阀30的开度越大，放气量越大。燃气阀40用于控制发动机14燃气供给量，从而控制燃气发动机的空燃比在合理范围内，使发动机14的各缸温度稳定在目标值附近，燃气阀40的开度越大，燃气供给量越大。

在本实施例中，如图1所示，进气管道1的与燃气管道4的出气口连通位置处的远离增压器2的一侧，设置有分支口12。进气管道1包括多个出气口，任一个出气口与分支口12之间通过一个分支管道13连通。节气门体5为多个，任一个分支管道13上设置有一个节气门体5。

节气门体5为多个，任一个分支管道13上设置有一个节气门体5，可以使得该进气系统采用多个节气门体5来满足发动机14在负载快速变化时对进气量的需求，相较于现有的专利号CN109339996B公开的复合进气方式中仅采用一个节气门体来满足V型发动机在负载快速变化时的进气量，本实施例提供的进气系统可以更好的满足发动机的进气量需求，进一步的使得该进气系统可以快速响应负载瞬态。

如图1所示，本实施例提供的进气系统还包括混合器9，混合器9设置在燃气管道4的出气口和进气管道1之间，用于使穿过混合器9的混合气体混合均匀。

混合器9可以混合从进气管道1的进气口进来的空气和从燃气管道4进来的燃气，使得空气和燃气的混合气更加均匀，从而防止产生因进入发动机14气缸中的燃气与空气混合不均匀而导致的燃烧不充分、温度过高的情况。

混合器9为现有的电气元件，因而在此不再赘述混合器9的结构和工作原理。

综上所述，本实施例提供的进气系统工作原理总结如下：

如图1所示，空气经过空气滤清器过滤后进入增压器2，经过增压器2增压后的空气，一路进入混合器9，一路通过放气阀30回到增压器2前。由于本实施例提供的进气系统是采用增压后预混合的方式对发动机14供送燃气和空气的混合气体，因而增压器2仅用于对空气进行增压，对增压器2的要求较低，从而可以降低成本。其中，通过放气阀30的调节，可以使增压器2后空气压力快速升高或降低，继而再配合燃气阀40的控制，可以使混合气的浓度及气量快速提高或降低来满足发动机14对负载的响应速度。此外，进入到燃气管道4中的燃气通过调压器41调压后可以稳定在一个特定值，继而再通过燃气阀40，此时燃气阀40根据发动机14所需的燃气量来调节开度，通过燃气阀40后的燃气与经过增压器2增压后的空气在混合器9中均匀混合，经过混合器9均匀混合后的混合气通过中冷器6的冷却，再经过节气门体5的调节进入发动机14内，继而在发动机14的气缸内燃烧做功，满足发动机14对负载的需求。

实施例二；

本实施例提供的燃气发动机包括实施例一种的进气系统，因而本实施例提供的燃气发动机与实施例一种的进气系统能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，在此不再赘述。

实施例三：

如图3所示，本实施例提供的进气方法包括：

步骤S1：将供送至发动机14的气体增压至预设压力值；

步骤S2：当发动机14所需气体压力值大于预设压力值时，继续对气体进行增压，直至将气体压力值增压至发动机14所需气体压力值；当发动机14所需气体压力值小于预设压力值时，对步骤S1中增压后的气体进行泄压，直至将气体压力值泄压至发动机14所需气体压力值。

与实施例一相同，本实施例提供的进气方法也是采用增压进气方式，不需采用多点喷射进气系统和喷射阀，进而不会导致气体混合不均匀，以及可以降低成本，利于推广。

其中，步骤S1中的预设压力值为一个较高的压力值，当发动机14处于负载快速增加或降低的瞬态工况时，为快速响应发动机14对负载的变化，需要快速增大或减少气体压力值。由于本实施例提供的进气方法中的气体压力先被增压至较高压力值，因而需要快速增加气体压力值时，气体压力值是从一个较高压力值再次增压，此时不需用于增加气体压力的增压器2处于较大的转动惯量，气体压力可以瞬间增压至所需压力值。当需要快速降低气体压力值时，可以通过打开放气口10以及调节放气口10的开度实现快速降压，此时不需改变增压器2的工作状态，气体压力可以瞬间降压至所需压力值。因此，本实施例提供的进气方法可以快速响应负载的变化。

由于本实施例提供的进气方式采用增压进气方式而不是多点喷射进气方式，因而在利用本实施例提供的进气方法对发动机14供送包括空气和燃气的混合气时，通过供送预先混合均匀的混合气即可保证气体的均匀性，不需中途对混合气喷射燃气，因而也不会产生“喷射的燃气在短时间内无法与前面进来的预混合气再次混合均匀”的情况。

因此，本实施例提供的进气方法同样缓解了现有技术中存在的燃气发动机或不能满足对负载瞬态快速响应的要求，或能满足上述要求但不能使得进入发动机气缸内的燃气与空气在很短的时间内混合均匀，进而导致缸内温度过高、燃烧不完全，且需要采用成本较高的喷射阀，不利于推广的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种进气系统，其特征在于，包括进气管道(1)和增压器(2)；

所述进气管道(1)包括进气口和出气口，所述增压器(2)设置在所述进气管道(1)上，并位于所述进气管道(1)的进气口和出气口之间；

所述进气管道(1)上位于出气口和所述增压器(2)之间的位置处设置有放气口(10)。

2.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括放气管道(3)和放气阀(30)；

所述放气管道(3)包括进气口和出气口，所述放气管道(3)的进气口与所述进气管道(1)的进气口连通，所述放气阀(30)设置在所述放气管道(3)上。

3.根据权利要求2所述的进气系统，其特征在于，所述放气管道(3)的出气口与所述进气管道(1)连通，并位于所述进气管道(1)的进气口和所述增压器(2)之间。

4.根据权利要求2所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括燃气管道(4)，所述燃气管道(4)包括进气口和出气口，所述燃气管道(4)的出气口与所述进气管道(1)连通，并位于所述进气管道(1)的出气口和所述放气口(10)之间；

所述燃气管道(4)上设置有燃气阀(40)。

5.根据权利要求4所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括节气门体(5)，所述节气门体(5)安装在所述进气管道(1)上，并位于所述燃气管道(4)的出气口和所述进气管道(1)的出气口之间。

6.根据权利要求5所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括控制组件(7)，所述放气阀(30)、燃气阀(40)和所述节气门体(5)均与所述控制组件(7)连接，所述控制组件(7)用于接收放气阀工作指令、燃气阀工作指令和节气门体工作指令，并根据所述放气阀工作指令控制所述放气阀(30)的开闭和开度、根据所述燃气阀工作指令控制所述燃气阀(40)的开闭和开度，以及根据所述节气门体工作指令控制所述节气门体(5)的开闭和开度。

7.根据权利要求6所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括检测组件(8)，所述检测组件(8)用于检测气体参数，以及，检测连接在所述进气管道(1)的出气口处的发动机(14)的工作参数；

所述检测组件(8)与所述控制组件(7)连接，所述检测组件(8)能够将其检测到的气体参数信息和发动机(14)的工作参数信息发送给所述控制组件(7)；

所述控制组件(7)能够根据其接收到的气体参数信息和发动机(14)的工作参数信息计算出所述节气门体(5)的目标开度、所述放气阀(30)的目标开度，以及计算出所述燃气阀(40)的目标开度，并能够将所述节气门体(5)的开度调节至所述节气门体(5)的目标开度、将所述放气阀(30)的开度调节至所述放气阀(30)的目标开度，以及，将所述燃气阀(40)的开度调节至所述燃气阀(40)的目标开度。

8.根据权利要求7所述的进气系统，其特征在于，所述进气管道(1)的与所述燃气管道(4)的出气口连通位置处的远离所述增压器(2)的一侧，设置有分支口(12)；

所述进气管道(1)包括多个出气口，任一个所述出气口与所述分支口(12)之间通过一个分支管道(13)连通；

所述节气门体(5)为多个，任一个所述分支管道(13)上设置有一个所述节气门体(5)。

9.根据权利要求4-8任一项所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括混合器(9)，所述混合器(9)设置在所述燃气管道(4)的出气口和所述进气管道(1)之间，用于使穿过所述混合器(9)的混合气体混合均匀。

10.一种燃气发动机，其特征在于，所述燃气发动机包括权利要求1-9任一项所述的进气系统。

11.一种进气方法，其特征在于，所述进气方法包括：

S1：将供送至发动机的气体增压至预设压力值；

S2：当发动机所需气体压力值大于预设压力值时，继续对气体进行增压，直至将气体压力值增压至发动机所需气体压力值；

当发动机所需气体压力值小于预设压力值时，对步骤S1中增压后的气体进行泄压，直至将气体压力值泄压至发动机所需气体压力值。

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