具有较高混合均匀性的气体燃料-空气混合器的制作方法

具有较高混合均匀性的气体燃料-空气混合器
1.相关专利申请的交叉引用
2.本技术要求2020年7月28日提交的题为“gaseous fuel-air mixer with higher mixture uniformity(具有较高混合均匀性的气体燃料-空气混合器)”的美国临时专利申请第63/057,414号的优先权，该美国临时专利申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本技术总体上涉及用于内燃发动机的气体燃料-空气混合器(gaseous fuel-air mixers)。
4.背景
5.对于具有涡轮增压器的内燃发动机，燃料在涡轮增压器的压缩机的入口上游的引入位置处与空气混合。这种引入可能导致燃料的压力下降。不同的燃料在供应压力(例如，引入位置的上游等)和在燃料与压缩机的入口上游的空气混合时燃料的压力之间具有不同的压降。当该压降高于阈值时(例如，当供应压力显著大于燃料与压缩机的入口上游的空气混合时的燃料的压力时，等等)，可能不能理想地使用内燃发动机燃烧燃料(例如，由于降低额定值(de-rating)等)。附加地或可选地，将燃料引入空气中可能不会引起燃料和空气的理想混合。结果是，燃料泡(pockets of fuel)可能分散在空气流中。由于与空气相比燃料的密度不同，这些燃料泡会不理想地冲击下游部件，例如压缩机叶轮(例如，由于疲劳)。
6.为了使发动机在使用具有相对低热值的燃料时与在使用具有较高热值的燃料时相比实现相等的功率输出，必须消耗比具有较高热值的燃料更大体积的具有相对低热值的燃料。为了使用具有内燃发动机的系统确保燃料的理想燃烧并考虑到系统的压降，可以增加燃料的供应压力。在一些情况下，燃料的供应压力不能理想地增加(例如，由于成本、由于可行性等)，从而进行燃料的理想燃烧变得困难或不可能。
7.概述
8.在一组实施例中，一种气体燃料-空气混合器包括外壳、内壳和燃料室肋。外壳包括空气进口和燃料进口。空气进口被构造成接收空气。空气进口具有空气出口。燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口。内壳包括内壳进口，内壳进口被构造成分别接收来自空气出口的空气和来自燃料进口的燃料，并提供气体燃料-空气混合物。内壳与外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，该燃料进口收集室被构造成接收来自燃料入口的燃料，该燃料进口集中室被构造成接收来自燃料进口收集室的燃料并向内壳进口提供燃料。燃料室肋联接到外壳或内壳中的至少一个。燃料室肋被设置在燃料进口收集室或燃料进口集中室中的至少一个内。
9.在另一组实施例中，一种气体燃料-空气混合器包括外壳、内壳和燃料室肋。外壳包括空气进口和燃料进口。空气进口被构造成接收空气。空气进口具有空气出口。燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口。内壳包括内壳进口，该内壳进口被构造成分别接收来自空气出口的空气和来自燃料进口的燃料，并提供气体燃料-空气混合物。该内壳与该外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，该燃料进口收集室被构造成接收来自燃料
入口的燃料，该燃料进口集中室被构造成接收来自燃料进口收集室的燃料并向内壳进口提供燃料。燃料室肋联接到外壳。燃料室肋被设置在燃料进口收集室和燃料进口集中室内。燃料室肋与内壳的一部分成面对关系(confronting relation)。
10.在又一组实施例中，一种气体燃料-空气混合器包括外壳、内壳和燃料室肋。外壳包括空气进口和燃料进口。空气进口被构造成接收空气。空气进口具有空气出口。燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口。内壳包括内壳进口，内壳进口被构造成分别接收来自空气出口的空气和来自燃料进口的燃料，并提供气体燃料-空气混合物。该内壳与该外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，该燃料进口收集室被构造成接收来自燃料入口的燃料，该燃料进口集中室被构造成接收来自燃料进口收集室的燃料并向内壳进口提供燃料。燃料室肋联接到内壳。燃料室肋被设置在燃料进口集中室内。燃料室肋与外壳的一部分成面对关系。
11.附图简述
12.在附图和下面的描述中阐述了一个或更多个实现方式的细节。本公开的其它特征、方面和优点将从说明书、附图和权利要求中变得明显，其中：
13.图1a是具有气体燃料-空气混合器的示例内燃发动机系统的示意性框图；
14.图1b是具有气体燃料-空气混合器的另一示例内燃发动机系统的示意性框图；
15.图2是示例气体燃料-空气混合器的透视图；
16.图3是沿平面a-a截取的图2的气体燃料-空气混合器的横截面图；
17.图4是沿平面b-b截取的图2的气体燃料-空气混合器的横截面图；
18.图5是图4所示横截面图的分解图；
19.图6是另一示例气体燃料-空气混合器透视图；
20.图7是沿平面c-c截取的图6的气体燃料-空气混合器的横截面图；
21.图8是又一示例气体燃料-空气混合器的横截面图；
22.图9是又一示例气体燃料-空气混合器透视图；
23.图10是沿平面d-d截取的图9的气体燃料-空气混合器的横截面图；
24.图11是图10所示横截面图的分解图；
25.图12是又一示例气体燃料-空气混合器的透视图；以及
26.图13是沿平面e-e截取的图12的气体燃料-空气混合器的横截面图。
27.应当认识到，这些附图是用于说明目的的示意性表示。提供附图的目的是示出一个或更多个实现方式，明确理解附图不会用于限制权利要求的范围或意义。
28.详细描述
29.以下是与提供用于内燃发动机系统的气体燃料-空气混合器的方法、装置相关的多个概念及其实现方式的较详细的描述。上面介绍的和下面较详细讨论的多个概念可以以多种方式中的任何一种来实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。提供具体实现方式和应用的示例主要是为了说明的目的。
30.i.综述
31.许多系统在发动机上游混合空气和燃料。这些系统使用混合器，混合器包括将燃料混合到空气中的内部部件。然而，针对某些燃料(诸如天然气和具有低热值的其他燃料)的燃烧，这些混合器会导致(例如，在混合器下游)气体燃料-空气混合物具有不可接受的涡
流量。当燃烧这些燃料时，这种涡流会导致降低的混合物均匀性和/或低供应压力(这会导致发动机的降低额定值)，这些是不希望的。
32.本文描述的实现方式涉及一种内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括气体燃料-空气混合器，该气体燃料-空气混合器具有燃料室肋，该燃料室肋在将燃料与空气流一起引入气体燃料-空气混合器之前阻止燃料的涡流。通过以这种方式阻止燃料的涡流，本文所描述的气体燃料-空气混合器减轻气体燃料-空气混合物的涡流，这是因为当燃料被引入空气流中时，燃料不会将不可接受的涡流量施加到空气流上。因此，本文所描述的气体燃料-空气混合器能够提供优异的混合物均匀性，并使发动机能够产生最大功率和/或最小排放。此外，本文所描述的气体燃料-空气混合器可以能够使发动机燃烧具有相对低热值的燃料，而不引起发动机降低额定值，并且不需要在一些常规混合器中使用增压系统或其它辅助部件来避免降低额定值。此外，与使用其它常规混合器的系统相比，由本文所描述的气体燃料-空气混合器提供的气体燃料-空气混合物的减小的涡流可提高接收气体燃料-空气混合物的涡轮增压器的效率，并且可显著降低使用本文所描述的气体燃料-空气混合器的内燃发动机系统的总成本。
33.ii.示例内燃发动机系统
34.图1a和图1b描绘了内燃发动机系统100(例如，天然气内燃发动机系统、稀燃内燃发动机系统、生物燃料内燃发动机系统、双燃料内燃发动机系统等)。如本文更详细地解释的，内燃发动机系统100利用燃烧来产生功率。内燃发动机系统100可以实现在例如发电机(例如发电机组、备用发电机等)、交通工具(例如商用交通工具、工程交通工具、卡车、牵引车拖车、汽车、军用交通工具等)、海上船只(例如轮船、油轮等)、以及其他类似的应用中。内燃发动机系统100根据输出(例如，功率、额定值等)定义。例如，内燃发动机系统100的输出可以在995千瓦(kw)到1540kw之间，包括995kw、1540kw。在其他实施例中，内燃发动机系统100的输出可以在1740kw和2088kw之间，包括1740kw、2088kw。然而，内燃发动机系统100的输出可以是其他值，使得内燃发动机系统100被定制用于目标应用。
35.内燃发动机系统100包括空气源102(例如，空气箱、空气进口等)。空气源102从内燃发动机系统100周围的周围环境接收空气，并将空气提供到内燃发动机系统100中以用于燃烧。
36.内燃发动机系统100还包括燃料源104(例如，燃料箱、燃料供应处、管道、电网基础设施、垃圾填埋场等)。燃料源104储存用于燃烧的燃料(例如，天然气、气体燃料、稀燃气体、丙烷、液态丙烷、液态天然气、己烷、沼气等)。在一些实施例中，如图1b所示，内燃发动机系统100还包括风机106(例如，压缩机、燃料泵、旋转泵、正排量泵(positive displacement pump)等)。风机106经由燃料导管从燃料源104抽取燃料。
37.内燃发动机系统100还包括燃料控制阀105(例如，电磁阀、电子可控阀等)。燃料控制阀105经由导管流体联接到燃料源104，并且被构造成从燃料源104接收燃料。在不包括风机106的实施例中，如图1a所示，燃料控制阀105从燃料源104接收燃料。在包括风机106的实施例中，如图1b所示，燃料控制阀105从风机106接收燃料。
38.燃料控制阀105可在打开位置和关闭位置之间操作。在关闭位置中，通过燃料控制阀105的燃料流动被燃料控制阀105禁止(例如，阻挡等)。在打开位置和关闭位置之间，通过燃料控制阀105的燃料流动受到限制。在打开位置，通过燃料控制阀105的燃料流动不受限
制。
39.在一些实施例中，内燃发动机系统100还包括连接点107(例如，客户连接点)。连接点107被构造成能够在燃料源104和燃料控制阀105之间连接辅助燃料导管。连接点107可从燃料源104接收燃料(例如，作为燃料输出等)或可向燃料控制阀105提供燃料(例如，作为燃料源104的补充或替代等)。在内燃发动机系统100不包括风机106的实施例中，如图1a所示，燃料源104向连接点107提供燃料，连接点107进而向燃料控制阀105提供燃料。
40.内燃发动机系统100还包括气体燃料-空气混合器108(例如，歧管等)。气体燃料-空气混合器108经由导管流体联接到空气源102，并且被构造成经由导管接收来自空气源102的空气。类似地，气体燃料-空气混合器108经由导管流体联接到燃料控制阀105，并且被构造成经由导管从燃料控制阀105接收燃料。重要的是，空气和燃料在被气体燃料-空气混合器108接收之前是分离的。如本文较详细解释的，空气和燃料在气体燃料-空气混合器108内混合，使得内燃发动机系统100的操作比没有气体燃料-空气混合器108的其他系统更理想。在内燃发动机系统100包括风机106的实施例中，如图1b所示，气体燃料-空气混合器108从风机106接收燃料。
41.燃料在气体燃料-空气混合器108的上游(例如，风机106的下游、连接点107的下游等)具有上游燃料压力。如本文所使用的，“上游燃料压力”是指在风机106和气体燃料-空气混合器108之间的燃料压力和/或在连接点107和气体燃料-空气混合器108之间的燃料压力，除非另有指示。
42.在一些实施例中，内燃发动机系统100包括传感器109(例如，压力传感器、差压传感器、温度传感器、流量传感器等)。在内燃发动机系统100不包括风机106的实施例中，如图1a所示，传感器109测量燃料源104下游和气体燃料-空气混合器108上游(例如，连接点107下游和燃料控制阀105上游等)的上游燃料压力。在内燃发动机系统100包括风机106的实施例中，如图1b所示，传感器109测量风机106下游和气体燃料-空气混合器108上游的上游燃料压力。在内燃发动机系统100包括传感器109的实施例中，内燃发动机系统100还可以包括控制器，该控制器接收上游燃料压力并利用上游燃料压力来控制内燃发动机系统100。
43.内燃发动机系统100还包括涡轮增压器110。涡轮增压器110包括压缩机111。压缩机111流体联接到气体燃料-空气混合器108，并且被构造成从气体燃料-空气混合器108接收气体燃料-空气混合物。如本文较详细地解释的，压缩机111被构造成压缩气体燃料-空气混合物(例如，增加气体燃料-空气混合物的压力等)，以便增加内燃发动机系统100的输出和/或效率(例如，输入到输出等)。
44.燃料在气体燃料-空气混合器108下游和压缩机111上游具有下游燃料压力。如本文所使用的，“下游燃料压力”是指气体燃料-空气混合器108和压缩机111之间的燃料压力，除非另有指示。在一些实施例中，通过比较连接点107下游和气体燃料-空气混合器108上游的燃料的上游燃料压力与气体燃料-空气混合器108下游和压缩机111上游的燃料的下游燃料压力来确定燃料的压降。在一些实施例中，通过比较风机106下游和气体燃料-空气混合器108上游的燃料的上游燃料压力与气体燃料-空气混合器108下游和压缩机111上游的燃料的下游燃料压力来确定燃料的压降。如本文较详细地解释的，气体燃料-空气混合器108被构造成最小化这些压降，使得在其他系统中经历较大压降并且因此在这些其他系统中不期望的某些燃料可以理想地用于内燃发动机系统100(例如，具有25毫巴的压降等)。
45.在一些实施例中，内燃发动机系统100包括测量气体燃料-空气混合器108下游和压缩机111上游的燃料的下游燃料压力的传感器112(例如，压力传感器、差压传感器、温度传感器、流量传感器等)。内燃发动机系统100包括接收下游燃料压力并利用下游燃料压力来控制内燃发动机系统100的控制器。
46.内燃发动机系统100还包括节流阀113。节流阀113流体联接到压缩机111，并被构造成接收来自压缩机111的气体燃料-空气混合物。节流阀113可在打开位置和关闭位置之间操作。在关闭位置，气体燃料-空气混合物通过节流阀113的流动被节流阀113禁止(例如，阻挡等)。在打开位置和关闭位置之间，气体燃料-空气混合物通过节流阀113的流动受到限制。在打开位置，气体燃料-空气混合物通过节流阀113的流动不受限制。
47.内燃发动机系统100还包括内燃发动机114。内燃发动机114流体联接到节流阀113，并被构造成接收来自节流阀113的气体燃料-空气混合物。内燃发动机114包括各种部件，例如气缸、活塞、润滑剂(例如油等)系统、冷却剂系统、气缸体、气缸盖、和其他类似部件。气体燃料-空气混合物在内燃发动机114内燃烧，并且内燃发动机114产生内燃发动机系统100的输出。例如，内燃发动机114可以包括连接到转子、变速器、或其他部件的驱动轴，用于将输出从内燃发动机系统100传递到利用该功率的另一个系统。
48.在一些实施例中，内燃发动机系统100还包括增压空气冷却器115。增压空气冷却器115被构造成在空气被提供给内燃发动机114之前冷却来自压缩机111的空气。在一些实施例中，增压空气冷却器115被设置在节流阀113下游(例如，在节流阀113和内燃发动机114之间等)。在一些实施例中，增压空气冷却器115被设置在节流阀113上游(例如，在压缩机111和节流阀113之间等)。
49.内燃发动机114产生排气。涡轮增压器110包括涡轮116。涡轮116流体联接到内燃发动机114，并被构造成接收来自内燃发动机114的排气。涡轮116利用排气内的能量(例如，排气的压力、排气的速度等)并(例如，经由连接轴等)将能量传递到压缩机111以压缩气体燃料-空气混合物。以这种方式，涡轮增压器110利用内燃发动机114的输出的能量来增加被提供给内燃发动机114的输入的能量，从而增加内燃发动机系统100的效率和/或输出。
50.内燃发动机系统100还包括排气出口118(例如，消声器、落水管、烟囱等)。排气出口118流体联接到涡轮116，并被构造成接收来自涡轮机116的排气。在一些实施例中，排气出口118将排气直接提供给大气。在其他实施例中，排气出口118将排气提供给排气后处理系统(例如，选择性催化还原(scr)系统等)并从排气后处理系统提供给大气。
51.涡轮增压器110还包括废气旁通阀119(例如，清洗阀(purge valve)、放气阀(blowoff valve)等)。废气旁通阀119被构造成选择性地促进排气从内燃发动机114和涡轮116之间绕过涡轮116到达排气出口118的旁路。因此，废气旁通阀119可以保护涡轮增压器110免受涡轮116内的排气的不希望的加压影响。
52.在一些实施例中，如图1b所示，除了燃料源104之外，内燃发动机系统100还包括次级燃料源120(例如，燃料箱、燃料供应处、管道、电网基础设施、垃圾填埋场等)。次级燃料源120储存用于燃烧的燃料(例如，天然气、气体燃料、稀燃气体、丙烷、液态丙烷、液态天然气、己烷、沼气等)。在一些应用中，由次级燃料源120储存的燃料不同于由燃料源104储存的燃料。例如，次级燃料源120可以储存沼气，并且燃料源104可以储存天然气。
53.在内燃发动机系统100除了包括燃料源104之外还包括风机106和次级燃料源120
的实施例中，如图1b所示，风机106经由次级燃料导管从次级燃料源120抽取燃料。在这些实施例中，内燃发动机系统100包括燃料选择阀122(例如，电磁阀、电子可控阀、三通阀、球阀等)。燃料选择阀122流体联接到燃料源104和次级燃料源120，并且被构造成接收来自燃料源104的燃料和/或来自次级燃料源120的次级燃料。连接点107可以设置在燃料选择阀122和风机106之间。
54.燃料选择阀122可在打开位置和关闭位置之间操作。在关闭位置，通过燃料选择阀122的次级燃料的流动被燃料选择阀122禁止(例如，阻断等)(例如，风机106仅接收来自燃料源104的燃料，而不接收来自次级燃料源120的任何次级燃料，等等)。在打开位置和关闭位置之间，通过燃料选择阀122的燃料流动受到限制(例如，风机106接收来自燃料源104的燃料和来自次级燃料源120的次级燃料等)。在打开位置，来自次级燃料源120的通过燃料选择阀122的次级燃料的流动不受限制。在一些实施例中，燃料选择阀122是三通阀(例如，混合阀(mixer valve)、270
°
球阀、180
°
球阀等)，其被构造成同时打开/关闭来自燃料源104和次级燃料源120两者的燃料的流动。
55.在一些实施例中，内燃发动机系统100不包括涡轮增压器110。在这些实施例中，气体燃料-空气混合物从气体燃料-空气混合器108直接提供给内燃发动机114。
56.iii.示例气体燃料-空气混合器
57.图2和图3较详细地描绘了根据多个实施例的气体燃料-空气混合器108。气体燃料-空气混合器108包括外壳200(例如，壳体(casing)等)。在一些实施例中，外壳200是单件结构(例如，整体形成的、一体化结构等)。例如，外壳200可以通过铸造、三维(3d)打印、选择性激光烧结、焊接制造、或其他类似工艺形成。
58.外壳200包括空气进口202(例如，入口部分等)。空气进口202流体联接到导管，并被构造成经由导管接收来自空气源102的空气。外壳200还包括空气进口联接器204(例如，肋、环等)。空气进口联接器204围绕空气进口202延伸，并且便于将外壳200联接到将空气从空气源102提供到空气进口202的导管。例如，导管可以设置在空气进口202内，并通过设置在空气进口联接器204周围的夹具(例如，带夹等)固定到外壳200。在多个实施例中，外壳200联接到导管，使得在外壳200和导管之间形成基本不透流体的密封(例如，允许小于1％的质量空气流通过导管在导管和外壳200之间流动，等等)。
59.空气进口202包括从导管接收空气的空气入口206。空气进口202还包括提供来自空气进口202的空气的空气出口208。在一些实施例中，空气入口206或空气出口208中的至少一个(例如，空气入口206但非空气出口208、空气出口208但非空气入口206、空气入口206和空气出口208两者，等等)以进口中心轴线210为中心。例如，在空气入口206为圆形并且空气入口206以空气进口中心轴线210为中心的实施例中，空气进口中心轴线210与空气入口206所沿着延伸的圆的中心重合。
60.空气进口202还包括在空气入口206和空气出口208之间延伸的空气进口主体212(例如，壁等)。空气进口主体212被构造成使得由空气进口主体212从空气入口206接收的所有空气被提供到空气出口208。
61.空气进口主体212限定空气进口主体室213(例如，空隙、空腔等)。在多个实施例中，空气进口主体212被构造成使得空气进口主体室213的横截面积(例如，沿着与空气进口中心轴线210正交的平面等)从空气入口206到空气出口208至少部分地沿着空气进口中心
轴线210减小。在这些实施例中，空气的速度可以由于空气进口主体212而增加(例如，进入空气入口206的空气的速度低于离开空气出口208的空气的速度等)。
62.此外，空气进口主体212可以被构造成使得空气进口主体室213的形状和/或尺寸的减小的变化率沿着空气进口中心轴线210从空气入口206到空气出口208变化(例如，减小等)。在多个实施例中，空气进口主体212被构造成使得空气进口主体室213的横截面尺寸在空气入口206附近比在空气出口208附近以更高的变化率减小。更进一步地，空气进口主体212可以被构造成使得空气进口主体室213的形状和/或尺寸的减小的变化率沿着空气进口中心轴线210从空气入口206到空气出口208逐渐减小。结果是，空气进口主体室213可以具有沿着与空气进口中心轴线210重合的平面的部分双曲线的横截面形状。在一些实施例中，空气进口主体212可以大体上成形为双曲旋转双曲面(例如，圆形双曲面)的截锥体，并且朝着空气进口中心轴线210会聚。例如，空气进口主体室213的直径可以从空气入口206到空气出口208逐渐减小，使得空气进口主体212用于使空气经过漏斗形口(例如，引导、集中等)到空气出口208。在一些实施例中，空气入口206和空气出口208都是圆形的，并且空气入口206的直径大于空气出口208的直径。
63.外壳200还包括燃料进口214(例如，入口部分等)。燃料进口214流体联接到导管，并且被构造成经由导管从燃料源104(例如，在流过风机106之后，在流过连接点107之后等)接收燃料。外壳200还包括燃料进口联接器216(例如，肋、环等)。燃料进口联接器216围绕燃料进口214延伸，并且促进将外壳200联接到从燃料源104向燃料进口214提供燃料的导管。例如，导管可以被设置在燃料进口214内，并通过设置在燃料进口联接器216周围的夹具(例如，带夹等)固定到外壳200。在多个实施例中，外壳200联接到导管，使得在外壳200和导管之间形成基本不透流体的密封(例如，允许小于1％的质量的燃料流通过导管在导管和外壳200之间流动等)。
64.燃料进口214包括从导管接收燃料的燃料入口218。燃料入口218以燃料进口中心轴线220为中心。例如，在燃料入口218为圆形的实施例中，燃料进口中心轴线220与燃料入口218所沿着延伸的圆的中心重合。
65.燃料进口中心轴线220可与空气进口中心轴线210相交。燃料进口中心轴线220可以与空气进口中心轴线210分开一个分离角(separation angle)α，该分离角α是沿着燃料进口中心轴线220和空气进口中心轴线210两者所沿着设置的平面测量的。在多个实施例中，α基本上等于(例如，偏差5％之内等)90
°
(例如，86
°
、87
°
、90
°
、91
°
、93
°
等)。在一些实施例中，α大约在(例如，偏差5％之内等)60
°
(例如58
°
、60
°
、62
°
等)和90
°
(例如88
°
、90
°
、92
°
等)之间。在一些实施例中，α大约在(例如，偏差5％之内等)45
°
(例如43
°
、45
°
、47
°
等)和60
°
(例如58
°
、60
°
、62
°
等)之间。在一些实施例中，α大约在(例如，偏差5％之内等)60
°
(例如58
°
、60
°
、62
°
等)和90
°
(例如88
°
、90
°
、92
°
等)之间。在一些实施例中，α大约在(例如，偏差5％之内等)0
°
(例如0
°
等)和180
°
(例如171
°
、180
°
、189
°
等)之间。在一些实施例中，α小于0
°
(例如-20
°
、-50
°
、-90
°
等)。在一些实施例中，α大于180
°
(例如，200
°
、220
°
、270
°
等)。
66.燃料进口214还包括从燃料入口218朝向空气进口中心轴线210延伸的燃料进口主体222(例如，壁等)。如本文较详细地解释的，燃料进口主体222与气体燃料-空气混合器108的其他部件协作，以确保由燃料入口218接收的所有燃料都从燃料进口214提供。
67.燃料进口主体222包括燃料进口收集壁224。燃料进口收集壁224围绕空气进口中
心轴线210延伸。燃料进口收集壁224接收来自燃料入口218的燃料，并将燃料分布在燃料进口214内并围绕空气进口中心轴线210分布。在多个实施例中，燃料进口收集壁224至少部分是环形的。
68.燃料进口主体222还包括燃料进口集中壁226。燃料进口集中壁226与燃料进口收集壁224邻接。燃料进口集中壁226围绕空气进口中心轴线210延伸。燃料进口集中壁226的一部分通过空气进口主体212与空气进口202分开。如本文较详细描述的，燃料进口集中壁226从燃料进口收集壁224接收燃料，并将燃料提供出燃料进口214并围绕空气进口中心轴线210。在多个实施例中，燃料进口集中壁226至少部分是环形的。
69.外壳200还包括外壳外壁227。外壳外壁227与燃料进口收集壁224邻接。此外，外壳外壁227围绕空气进口中心轴线210延伸。在多个实施例中，外壳外壁227至少部分是环形的。
70.气体燃料-空气混合器108还包括内壳228(例如，壳体等)。在一些实施例中，内壳228是单件结构(例如，整体形成的、一体化结构、由实心体加工而成的等)。例如，内壳228可以通过铸造、3d打印、选择性激光烧结、或其他类似工艺形成。
71.内壳228包括内壳进口230(例如，入口部分等)。在一些实施例中，内壳进口230包括内壳进口入口232，内壳进口入口232接收来自空气进口202的空气和来自燃料进口214的燃料。
72.如图3所示，空气进口202的一部分延伸到内壳进口230中。因此，内壳进口入口232被定位在空气出口208上游。如本文较详细地解释的，该布置使得空气进口主体212将(例如，在空气进口202等内的)空气与(例如，在内壳进口230等内的)燃料在空气出口208附近分开。在其他实施例中，空气进口202不延伸到内壳进口230中。
73.内壳进口230还包括内壳进口出口234，内壳进口出口234提供来自内壳进口230的空气和燃料。内壳进口入口232或内壳进口出口234中的至少一个(例如，内壳进口入口232而非内壳进口出口234、内壳进口出口234而非内壳进口入口232、内壳进口入口232和内壳进口出口234两者等)以内壳进口中心轴线236为中心。例如，在内壳进口入口232为圆形且内壳进口入口232以内壳进口中心轴线236为中心的实施例中，内壳进口中心轴线236与内壳进口入口232所沿着延伸的圆的中心重合。
74.如图3所示，内壳进口中心轴线236与空气进口中心轴线210重合。换言之，内壳进口入口232和/或内壳进口出口234以空气进口中心轴线210为中心，并且空气入口206和/或空气进口出口208以内壳进口入口232为中心。然而，在其他实施例中，内壳进口中心轴线236不同于空气进口中心轴线210。例如，内壳进口中心轴线236可以与空气进口中心轴线210间隔开和/或相对于空气进口中心轴线210成角度。例如，内壳进口中心轴线236可以不与空气进口中心轴线210重合。
75.在多个实施例中，内壳进口230基本上是截头圆锥形的，并且朝向内壳进口中心轴线236会聚。例如，内壳进口230的直径可以从内壳进口入口232到内壳进口出口234逐渐减小，使得内壳进口230用于使空气和燃料混合物经过漏斗形口(例如，引导、集中等)到内壳进口出口234。在一些实施例中，空气和燃料混合物的速度可以由于内壳进口230而增加(例如，空气出口208处的空气速度低于离开内壳进口出口234的空气和燃料混合物的速度等)。在一些实施例中，内壳进口入口232和内壳进口出口234都具有圆形横截面，并且内壳进口
入口232的直径大于内壳进口出口234的直径。
76.内壳进口230还包括在内壳进口入口232和内壳进口出口234之间延伸的内壳进口主体238(例如，壁等)。内壳进口主体238被构造成使得从空气进口202接收的所有空气和从燃料进口214接收的所有燃料被提供到内壳进口出口234。
77.内壳进口主体238限定内壳进口主体室239(例如，空隙、空腔等)。在多个实施例中，内壳进口主体238被构造成使得内壳进口主体室239的形状和/或尺寸(例如，沿着与内壳进口中心轴线236正交的平面等)至少部分地从内壳进口入口232到内壳进口出口234沿着内壳进口中心轴线236减小。在这些实施例中，空气的速度可以由于内壳进口主体238而增加(例如，空气出口208处的空气的速度低于离开内壳进口出口234的空气和燃料混合物的速度等)。
78.此外，内壳进口主体238可以被构造成使得内壳进口主体室239的形状和/或尺寸的减小的变化率从内壳进口入口232到内壳进口出口234沿着内壳进口中心轴线236变化(例如减小等)。在多个实施例中，内壳进口主体238被构造成使得内壳进口主体室239的尺寸在内壳进口入口232附近比内壳进口出口234附近以更高的变化率减小。更进一步地，内壳进口主体238可以被构造成使得内壳进口主体室239的形状和/或尺寸的减小的变化率沿着内壳进口中心轴线236从内壳进口入口232到内壳进口出口234逐渐减小。因此，内壳进口主体室239可以具有沿着与内壳进口中心轴线236重合的平面的部分双曲线的横截面形状。在一些实施例中，内壳进口主体238可以基本上成形为双曲旋转双曲面(例如，圆形双曲面)的截锥体，并且朝着内壳进口中心轴线236会聚。例如，内壳进口主体室239的直径可以从内壳进口入口232到内壳进口出口234逐渐减小，使得内壳进口主体238用于使空气和燃料混合物经过漏斗形口(例如，引导、集中等)到内壳进口出口234。在一些实施例中，内壳进口入口232和内壳进口出口234两者都是圆形的，并且内壳进口入口232的直径大于内壳进口出口234的直径。
79.内壳228还包括内壳输出端240(例如，主体等)。内壳输出端240流体联接到内壳进口230，并且被构造成接收来自内壳进口230的空气和燃料。内壳输出端240流体联接到导管，例如在气体燃料-空气混合器108和压缩机111之间延伸的导管，并且被构造成将从内壳进口230接收的空气和燃料提供给导管。
80.如本文较详细解释的，内壳输出端240还有助于内壳228与外壳200的联接，使得在内壳228与外壳200之间存在基本不透流体的密封。内壳输出端240包括从内壳进口230径向向外(例如，远离内壳进口中心轴线236等)延伸的内壳分隔壁242。在多个实施例中，内壳分隔壁242至少部分是环形的。
81.内壳输出端240还包括内壳外壁244，内壳外壁244与内壳分隔壁242邻接并通过内壳分隔壁242与内壳进口230分开。在多个实施例中，内壳外壁244是至少部分环形的。
82.在多个实施例中，内壳外壁244与内壳进口主体238间隔开一间隙。该间隙可以接收联接到内壳228的导管的一部分。例如，联接到内壳228的导管的端部可以定位在内壳228内，并且被设置在内壳外壁244和内壳进口主体238之间。
83.内壳外壁244包括内壳联接表面246和邻近内壳联接表面246的内壳联接凸缘248。当外壳200联接至内壳228时，内壳联接表面246与外壳外壁227的外壳联接表面252成面对关系，并且内壳联接凸缘248与外壳联接凸缘250成面对关系。外壳200还可以以其它布置联
接到内壳228。
84.当外壳200联接到内壳228时，内壳联接表面246和外壳联接表面252之间存在小间隙(例如，小于5毫米、小于2毫米、小于1毫米、小于0.5毫米、小于0.25毫米等)。该小间隙促进外壳200相对于内壳228的位移。以这种方式，内壳228可以插入到外壳200中，或者从外壳200移除。
85.密封构件254(例如，o形环、垫圈、液体密封剂等)位于内壳联接表面246和外壳联接表面252之间。密封构件254可促进在内壳联接表面246和外壳联接表面252之间建立基本不透流体的密封。密封构件254可以位于(例如，容纳、定位等)在内壳联接表面246和/或外壳联接表面252中形成的凹槽(例如，空腔、座等)内。在一些实施例中，密封构件可以包括在外壳外壁227和内壳联接凸缘248之间。
86.气体燃料-空气混合器108还包括带夹256(例如，v带夹(v-band clamp)、marmon夹(marmon clamp)等)。带夹256与内壳联接凸缘248和外壳联接凸缘250两者对接，以联接外壳200和内壳228。具体地，带夹256朝向内壳进口中心轴线236的紧固导致内壳联接凸缘248和外壳联接凸缘250被拉得更靠近在一起，并且最终导致外壳200与内壳228联接。在一些实施例中，带夹256由螺栓连接(例如，在内壳联接凸缘248和外壳联接凸缘250之间等)代替或补充。
87.在一些实施例中，气体燃料-空气混合器108不包括带夹256，而是包括用于将内壳联接凸缘248与外壳联接凸缘250联接的另一机构(例如螺栓、焊缝、螺纹等)。例如，内壳联接凸缘248可以焊接或螺栓连接到外壳联接凸缘250。
88.在一些实施例中，内壳228还包括内壳联接器(例如，肋、环等)。内壳联接器围绕内壳外壁244延伸，并且促进内壳228与接收来自气体燃料-空气混合器108的空气和燃料的导管的联接。例如，导管可以设置在内壳228周围，并通过设置在内壳联接器周围的夹具(例如，带夹等)固定到内壳228。在多个实施例中，内壳228联接到导管，使得在内壳228和导管之间形成基本不透流体的密封(例如，允许小于1％的质量的气体燃料-空气流通过导管在导管和内壳228之间流动等)。
89.内壳输出端240还包括内壳出口260。内壳出口260与内壳外壁244邻接。内壳出口260以内壳出口中心轴线262为中心。例如，在内壳出口260为圆形的实施例中，内壳出口中心轴线262与内壳出口260所沿着延伸的圆的中心重合。
90.如图3所示，内壳出口中心轴线262与内壳进口中心轴线236重合。然而，在其他实施例中，内壳出口中心轴线262不同于内壳进口中心轴线236。例如，内壳出口中心轴线262可以与内壳进口中心轴线236间隔开和/或相对于内壳进口中心轴线236成角度。
91.当内壳228联接到外壳200时，燃料进口214的燃料出口264被限定在空气进口主体212和内壳进口主体238之间。在操作中，燃料从导管流入燃料入口218。然后燃料流入燃料进口收集室266(例如，空隙、空腔等)。燃料进口收集室266由燃料进口收集壁224、内壳分隔壁242和内壳进口230限定。燃料进口收集室266至少部分是环形的，并且沿着燃料进口收集壁224延伸。
92.燃料从燃料进口收集室266流入燃料进口集中室268(例如，空隙、空腔等)。燃料进口集中室268被限定在燃料进口集中壁226、空气进口主体212和内壳进口主体238之间。内壳进口主体238包括凸起(lobe)270(例如，端部等)。燃料在燃料进口集中室268内沿着凸起
270流动。燃料进口集中壁226由第一曲率半径限定，并且凸起270由第二曲率半径限定。
93.在多个实施例中，凸起270和燃料进口集中壁226被构造成使得第一曲率半径基本上等于(例如，偏差5％内、等于，等)第二曲率半径。在这些实施例中，燃料进口集中室268的宽度(例如，凸起270和燃料进口集中壁226之间的距离等)沿着燃料进口集中室268的长度(例如，燃料进口收集室266和燃料出口264之间的距离等)基本恒定。此外，这为气体燃料-空气混合器108提供了比使燃料通过宽度大不相同的室的其它混合器更低的压降(例如，气体燃料-空气混合器108上游的空气压力与气体燃料-空气混合器108下游的空气和燃料混合物压力之间的差异等)。在一些情况下，这些其他混合器中室宽度的差异增加会导致这些混合器的背压增加，这是不希望的。在一些实施例中，选择凸起270的曲率半径和/或燃料进口集中壁226的曲率半径以最小化燃料压降，同时在空气流的外围提供优异的混合物均匀性。
94.燃料经由燃料出口264离开燃料进口集中室268。燃料从燃料出口264流入内壳进口主体238。燃料均匀地分布在内壳进口主体238内的空气周围，并且燃料和空气经由内壳进口主体238被推进到气体燃料-空气混合器108下游的导管中。
95.如图2和图3所示，气体燃料-空气混合器108还包括至少一个燃料室肋272。燃料室肋272横跨燃料进口收集室266突出，以便阻止燃料(例如，允许小于5％的质量的燃料流等)在燃料进口收集室266内从燃料室肋272的一侧(例如，左侧、右侧、前侧、后侧等)到燃料室肋272的另一侧(例如，右侧、左侧、后侧、前侧等)的流动。燃料室肋272还横跨燃料进口集中室268突出，以便阻止燃料(例如，允许小于25％的质量的燃料流等)在燃料进口集中室268内从燃料室肋272的一侧(例如，左侧、右侧、前侧、后侧等)到燃料室肋272的另一侧(例如，右侧、左侧、后侧、前侧等)的流动。以这种方式，燃料室肋272减轻燃料进口收集室266和燃料进口集中室268内的燃料(例如，围绕空气进口中心轴线210等)的涡流。通过减轻燃料的涡流，燃料室肋272减轻由离开燃料出口264的燃料施加在内壳进口主体238内的空气上的涡流，并因此减轻内壳进口主体238内和在气体燃料-空气混合器108下游导管内的空气和燃料的涡流。
96.在一些实施例中，如图4所示，气体燃料-空气混合器108仅包括燃料室肋272中的一个。在这些实施例中，燃料室肋272可位于与燃料入口218径向相对的位置。换言之，燃料室肋272可以沿着燃料进口中心轴线220设置，并且与燃料入口218相隔180
°
。这种布置可能是有益的，因为燃料室肋272均匀地分配燃料，并且与燃料室肋272相关联的气体燃料-空气混合器108的成本被最小化。
97.气体燃料-空气混合器108可包括多于一个燃料室肋272。例如，气体燃料-空气混合器108可以包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、或更多个燃料室肋272。燃料室肋272可以围绕空气进口中心轴线210、内壳进口中心轴线236、或内壳出口中心轴线262中的至少一个均匀地成角度地间隔开。例如，气体燃料-空气混合器108可以包括三个燃料室肋272，它们与相邻的燃料室肋272成角度间隔120
°
。
98.在多个实施例中，燃料室肋272横跨燃料进口收集室266突出，以便禁止燃料(例如，允许小于1％的质量的燃料流等)在燃料进口收集室266内从燃料室肋272的一侧(例如，左侧、右侧、前侧、后侧等)到燃料室肋272的另一侧(例如，右侧、左侧、后侧、前侧等)的流动。燃料室肋272还横跨燃料进口集中室268突出，以便禁止燃料(例如，允许小于5％的质量
的燃料流等)在燃料进口集中室268内从燃料室肋272的一侧(例如，左侧、右侧、前侧、后侧等)到燃料室肋272的另一侧(例如，右侧、左侧、后侧、前侧等)的流动。
99.通过减轻气体燃料-空气混合器108下游的管道内的空气和燃料的涡流，气体燃料-空气混合器108具有比不包括燃料室肋272的其他混合器更低的压降(例如，气体燃料-空气混合器108上游的空气压力与气体燃料-空气混合器108下游的空气和燃料混合物压力之间的差异等)。压降的这种降低使得内燃发动机系统100能够燃烧这样的燃料(例如，低热值燃料、天然气、热值小于每标准立方英尺气体450英制热量单位的燃料等)，这样的燃料是在不降低发动机系统的额定值或者安装增压系统或其他部件(例如，更大的燃料控制阀、更大直径的管道结构等)的情况(这些情况都是不希望的)下不能在不包括具有燃料室肋272的混合器的发动机系统中燃烧的燃料。
100.此外，提供给压缩机111的空气和燃料的涡流的减少，以及空气和燃料的混合物均匀性的增加，可以为涡轮增压器110提供优于不包括燃料室肋272的其它系统中的涡轮增压器的数个优点。例如，与不包括燃料室肋272的其它系统中的涡轮增压器相比，涡流的减少可提供涡轮增压器110的效率的增加，这是因为对压缩机111内的叶轮的运动的阻力减小。此外，与不包括燃料室肋272的其它系统中的涡轮增压器中的部件相比，涡轮增压器110的部件的使用寿命可被延长，因为涡流的减少在涡轮增压器110内的部件上提供了更均匀的载荷(例如，空气动力载荷等)。
101.在一些实施例中，燃料室肋272横跨燃料进口收集室266突出，以便允许小于5％(例如，1％、2％等)的质量的燃料在燃料进口收集室266内从燃料室肋272的一侧到燃料室肋272的另一侧的流动。在这些实施例中，燃料室肋272还可以横跨燃料进口集中室268突出，以便允许小于15％(例如，10％、55等)的质量的燃料在燃料进口集中室268内从燃料室肋272的一侧到燃料室肋272的另一侧的流动。
102.在一些实施例中，如图2-图5所示，燃料室肋272与外壳200整体地形成。燃料室肋272可以与燃料进口收集壁224和燃料进口集中壁226整体地形成。当外壳200联接到内壳228时，燃料室肋272与内壳进口主体238和内壳分隔壁242成面对关系。具体地，燃料室肋272的轮廓与内壳进口主体238和内壳分隔壁242的轮廓相匹配。在一些实施例中，当外壳200联接到内壳228时，燃料室肋272与内壳进口主体238和内壳分隔壁242中的至少一个对接。
103.在多个实施例中，内壳进口主体238包括至少一个槽274(例如，沟道、凹槽等)，如图4和图5所示。当内壳228插入到外壳200中时，槽274接收燃料室肋272。槽274延伸穿过凸起270。在一些实施例中，槽274沿着平行于空气进口中心轴线210、内壳进口中心轴线236或内壳出口中心轴线262中的至少一个的轴线延伸。作为这种对准的结果，槽274可以接收燃料室肋272，而外壳200相对于内壳228不旋转。然而，在其他实施例中，槽274通过外壳200相对于内壳228的旋转(例如，当槽274沿着内壳进口主体238至少部分弯曲时等)接收燃料室肋272。在一些实施例中，槽274的数目等于燃料室肋272的数目。
104.图6和图7描绘了一个实施例中的气体燃料-空气混合器108，在该实施例中每个燃料室肋272与内壳228整体地形成，而不是如图2-图5所示与外壳200整体地形成。在这些实施例中，每个燃料室肋272可以与内壳进口主体238和内壳分隔壁242整体地形成。
105.当外壳200联接到内壳228时，每个燃料室肋272与燃料进口收集壁224和燃料进口
集中壁226成面对关系。如图6所示，这种布置部分是通过每个燃料室肋272至少部分地沿着凸起270延伸来促进的。
106.在一些实施例中，外壳200包括至少一个槽274。例如，每个槽274可以形成在燃料进口收集壁224或燃料进口集中壁226中的至少一个中。如本文所述，当外壳200联接到内壳228时，每个槽274接收燃料室肋272中的一个。
107.图8描绘了其中每个燃料室肋272包括外壳肋800和内壳肋802的实施例中的气体燃料-空气混合器108。每个外壳肋800与外壳200整体地形成，并且每个内壳肋802与内壳228整体地形成。每个外壳肋800与燃料进口收集壁224和/或燃料进口集中壁226整体地形成。每个内壳肋802与内壳进口主体238整体地形成。例如，每个内壳肋802可以与凸起270整体地形成。
108.当外壳200联接到内壳228时，每个外壳肋800与内壳肋802中的一个对准，并与内壳肋802协作，以用作如本文所述的燃料室肋272中的一个。例如，当外壳800联接到内壳228时，每个外壳肋800可以与内壳肋802中的一个对接，使得在外壳肋800和内壳肋802之间形成基本不透流体的密封(例如，允许小于5％的质量的燃料流动等)。
109.图9-图11描绘了其中每个燃料室肋272仅与内壳进口主体238整体地形成的实施例中的气体燃料-空气混合器108。当外壳200联接到内壳228时，每个燃料室肋272与燃料进口集中壁226成面对关系。在多个实施例中，当外壳200联接到内壳228时，每个燃料室肋272不与燃料进口收集壁224相对。如图11所示，这种布置部分地通过每个燃料室肋272至少部分地沿着凸起270延伸来促进。
110.图9-图11所示的气体燃料-空气混合器108包括五个燃料室肋272。在一些实施例中，五个燃料室肋272各自与相邻的燃料室肋272成角度地分开大约72
°
。以这种方式，燃料流可以在相邻对燃料室肋272之间形成的五个通道之间均等分配，从而减少由燃料施加在气体燃料-空气混合物上的涡流。
111.图12和图13描绘了其中每个燃料室肋272仅与燃料进口集中壁226整体地形成的实施例中的气体燃料-空气混合器108。当外壳200联接到内壳228时，每个燃料室肋272与凸起270成面对关系。在多个实施例中，每个燃料室肋272与燃料进口收集壁224分离，使得燃料进口收集壁224和内壳进口主体238之间的燃料流动不受至少一个燃料室肋272的阻止。
112.图12和图13所示的气体燃料-空气混合器108包括七个燃料室肋272。在一些实施例中，七个燃料室肋272各自与相邻的燃料室肋272成角度地分开大约51
°
。以这种方式，燃料流可以在相邻对的燃料室肋272之间形成的七个通道之间均等分配，从而减少由燃料施加在气体燃料-空气混合物上的涡流。
113.iv.气体燃料-空气混合器的制造
114.在多个实施例中，气体燃料-空气混合器108的各种部件(例如，外壳200、内壳228等)通过增材制造来装配。例如，气体燃料-空气混合器108可以使用3d打印、选择性激光烧结、或其他类似工艺来装配。在这些实施例中，气体燃料-空气混合器108被构造成使得在多个实施例中气体燃料-空气混合器108的数个部件整体地形成。当气体燃料-空气混合器108的部件形成并作为单个制造步骤的一部分接合在一起时，气体燃料-空气混合器108的部件可以“整体地形成”。当气体燃料-空气混合器108的部件使用多个制造步骤(例如，机加工和随后的焊接、机加工和随后的化学弯曲等)形成并接合在一起时，气体燃料-空气混合器108
的部件也可以“整体地形成”。
115.当两个部件“整体地形成”时，这两个部件形成一个单件或一体化结构，如果不至少部分破坏两个部件中的一个或两个，就不能被拆卸。例如，当气体燃料-空气混合器108的部件整体地形成时，气体燃料-空气混合器108的部件是：(i)不可彼此分开(例如，气体燃料-空气混合器108的一个部件不能在不破坏气体燃料-空气混合器108的情况下从气体燃料-空气混合器108分开，等等)；(ii)彼此不分开形成(例如，气体燃料-空气混合器108的部件同时形成，气体燃料-空气混合器108的部件在单个工艺中形成为单个部件，等等)；以及(iii)沿着气体燃料-空气混合器108的相邻部件(例如，共享边界的多个部件等)之间的边界不存在间隙或接头(joints)。在一些实施例中，气体燃料-空气混合器108完全由不锈钢(例如，不锈钢316等)构成。在其他实施例中，气体燃料-空气混合器108完全由铝或钢构成。
116.在气体燃料-空气混合器108的部件整体地形成的实施例中，该部件不具有为空气和/或燃料产生泄漏路径的任何内部接头(例如，在部件的多个部分之间的接头等)。因此，空气和燃料不能从气体燃料-空气混合器108的部件泄漏。与具有产生泄漏路径的多个内部接头的其它混合器相比，这可以降低与内燃发动机系统100相关联的保修成本。随着时间的推移，这些泄漏路径会导致空气和/或燃料的泄漏，从而使这些其它系统不理想。
117.此外，在气体燃料-空气混合器108的部件整体地形成的实施例中，气体燃料-空气混合器108的部件的部件数(例如，物料清单中的项目数、库存项目数等)低于其他常规混合器，因为该部件是整体地形成的。
118.燃料室肋272、凸起270和燃料进口集中壁226以及气体燃料-空气混合器108的其他部件中的每一个可以被构造成在通过增材制造装配时各自都具有目标几何形状。例如，一个燃料室肋272可以具有第一横截面形状(例如，翼型、泪珠形等)并且另一燃料室肋272可以具有不同于第一横截面形状的第二横截面形状(例如，正方形、三角形、圆形、椭圆形等)。通过根据预定设计和/或性能参数为气体燃料-空气混合器108的每个部件选择适当的横截面形状，可以获得气体燃料-空气混合物的目标涡流和/或气体燃料-空气混合器108的压降。更进一步地，当气体燃料-空气混合器108的部件整体地形成时，气体燃料-空气混合器108的质量可以明显小于传统混合器的质量，因为消除了大量的紧固件(例如螺栓等)和适应传统混合器中使用的紧固件的增加的材料厚度。
119.v.示例实施例的操作
120.虽然本说明书包含很多特定的实现方式细节，但这些不应被解释为对可能被要求保护内容的范围的限制，而是解释为特定实现方式所特有的特征的描述。本说明书中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独地或在任何合适的子组合中实现。此外，尽管特征可能被描述为在某些组合中起作用，甚至最初是这样要求保护的，但是在一些情况下，来自要求保护的组合的一个或更多个特征可以从组合中切除，并且要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变体。
121.如本文所使用的，术语“基本”、“大体上”、“近似”和类似术语旨在具有与本公开的主题所涉及的领域中的普通技术人员的公共的和可接受的用法相一致的广泛含义。查阅本公开的本领域技术人员应该理解，这些术语旨在允许描述所描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制在所提供的精确数值范围内。因此，这些术语应被解释为指示
对所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为在所附权利要求书中所阐述的本发明的范围内。
122.如本文所使用的术语“联接”等是指两个部件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种接合可以通过两个部件或两个部件和任何附加的中间部件彼此整体地形成为单个整体，或者通过两个部件或两个部件和任何附加的中间部件彼此附接来实现。
123.如本文所使用的术语“流体联接”等是指两个部件或对象具有形成在两个部件或对象之间的通道，在该通道中流体，例如空气、燃料、气体燃料-空气混合物等，可以流动，其中有或者没有中间的部件或对象。用于实现流体连通的流体联接件或构造的示例可以包括管道、沟道、或用于实现流体从一个部件或对象流向另一个部件或对象的任何其他合适的部件。
124.重要的是要注意，在各个示例实现方式中示出的各个系统的构造和布置在性质上仅仅是说明性的而不是限制性的。在所描述的实现方式的精神和/或范围内的所有改变和修改都希望受到保护。应当理解，一些特征可能不是必需的，并且缺少多个特征的实现方式可以被认为在本公开的范围内，该范围由随后的权利要求书定义。当语言“一部分”被使用时，该项可以包括一部分和/或整个项，除非特别地相反地声明。
125.此外，在元素列表的上下文中，术语“或”是以其包容性的意义(而不是其排他性的意义)使用的，因此当用于连接元素列表时，术语“或”指列表中的一个、一些、或所有元素。除非另有特别说明，否则诸如短语“x、y、和z中的至少一个”的连词语言与通常用于表达项目、术语等的上下文一起理解，可以是x、y、z、x和y、x和z、y和z、或者x、y、和z(即x、y、和z的任意组合)。因此，除非另有指示，这样的连词语言通常不意在暗示某些实施例要求每个存在x中的至少一个、y中的至少一个、和z中的至少一个。
126.此外，除非另有指示，本文使用的值范围(例如，w1至w2等)包括它们的最大值和最小值(例如，w1至w2包括w1和包括w2等)。此外，值的范围(例如，w1到w2等)不一定要求在值的范围内包括中间值(例如，w1到w2可以仅包括w1和w2等)，除非另有指示。

技术特征：
1.一种气体燃料-空气混合器，包括：外壳，所述外壳包括：空气进口，所述空气进口被构造成接收空气，所述空气进口具有空气出口，以及燃料进口，所述燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口；内壳，所述内壳包括内壳进口，所述内壳进口被构造成分别接收来自所述空气出口的空气和来自所述燃料进口的燃料并提供气体燃料-空气混合物，所述内壳与所述外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，所述燃料进口收集室被构造成接收来自所述燃料入口的燃料，所述燃料进口集中室被构造成接收来自所述燃料进口收集室的燃料并将燃料提供给所述内壳进口；以及燃料室肋，所述燃料室肋联接到所述外壳或所述内壳中的至少一个，所述燃料室肋被设置在所述燃料进口收集室或所述燃料进口集中室中的至少一个内。2.根据权利要求1所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述空气进口、所述燃料进口、或所述内壳进口中的至少一个以中心轴线为中心；所述燃料进口收集室围绕所述中心轴线环形延伸；并且所述燃料室肋在所述燃料进口收集室内延伸，以便防止燃料在所述燃料进口收集室内在所述外壳和所述内壳之间流动。3.根据权利要求2所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述燃料进口集中室围绕所述中心轴线环形延伸；并且所述燃料室肋在所述燃料进口集中室内延伸，以便防止燃料在所述燃料进口集中室内在所述外壳和所述内壳之间流动。4.根据权利要求1所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述外壳与所述内壳整体地形成。5.根据权利要求4所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述燃料室肋与所述外壳和所述内壳整体地形成。6.根据权利要求1所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述燃料室肋与所述外壳整体地形成。7.根据权利要求1所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述燃料室肋与所述内壳整体地形成。8.一种气体燃料-空气混合器，包括：外壳，所述外壳包括：空气进口，所述空气进口被构造成接收空气，所述空气进口具有空气出口，以及燃料进口，所述燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口；内壳，所述内壳包括内壳进口，所述内壳进口被构造成分别接收来自所述空气出口的空气和来自所述燃料进口的燃料并提供气体燃料-空气混合物，所述内壳与所述外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，所述燃料进口收集室被构造成接收来自所述燃料入口的燃料，所述燃料进口集中室被构造成接收来自所述燃料进口收集室的燃料并将燃料提供给所述内壳进口；以及燃料室肋，所述燃料室肋联接到所述外壳，所述燃料室肋被设置在所述燃料进口收集室和所述燃料进口集中室内，所述燃料室肋与所述内壳的一部分成面对关系。
9.根据权利要求8所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述空气进口、所述燃料进口或所述内壳进口中的至少一个以中心轴线为中心；所述燃料进口收集室围绕所述中心轴线环形延伸；并且所述燃料室肋在所述燃料进口收集室内延伸，以便防止燃料在所述燃料进口收集室内在所述外壳和所述内壳之间流动。10.根据权利要求9所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述燃料进口集中室围绕所述中心轴线环形延伸；并且所述燃料室肋在所述燃料进口集中室内延伸，以便防止燃料在所述燃料进口集中室内在所述外壳和所述内壳之间流动。11.根据权利要求8所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述燃料室肋与所述外壳整体地形成。12.根据权利要求8所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述内壳还包括具有槽的内壳进口主体；并且所述燃料室肋被定位在所述槽内。13.根据权利要求8所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述燃料入口以燃料进口中心轴线为中心；并且所述燃料室肋沿所述燃料进口中心轴线设置。14.根据权利要求8所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述内壳包括内壳进口主体；并且所述空气出口的一部分被设置在所述内壳进口主体的一部分内。15.一种气体燃料-空气混合器，包括：外壳，所述外壳包括：空气进口，所述空气进口被构造成接收空气，所述空气进口具有空气出口，以及燃料进口，所述燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口；内壳，所述内壳包括内壳进口，所述内壳进口被构造成分别接收来自所述空气出口的空气和来自所述燃料进口的燃料并提供气体燃料-空气混合物，所述内壳与所述外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，所述燃料进口收集室被构造成接收来自所述燃料入口的燃料，所述燃料进口集中室被构造成接收来自所述燃料进口收集室的燃料并将燃料提供给所述内壳进口；以及燃料室肋，所述燃料室肋联接到所述内壳，所述燃料室肋被设置在所述燃料进口集中室内，所述燃料室肋与所述外壳的一部分成面对关系。16.根据权利要求15所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述空气进口、所述燃料进口或所述内壳进口中的至少一个以中心轴线为中心；所述燃料进口集中室围绕所述中心轴线环形延伸；并且所述燃料室肋在所述燃料进口集中室内延伸，以便防止燃料在所述燃料进口集中室内在所述外壳和所述内壳之间流动。17.根据权利要求15所述的气体燃料-空气混合器，其中，所述燃料室肋与所述内壳整体地形成。18.根据权利要求15所述的气体燃料-空气混合器，其中：
所述燃料入口以燃料进口中心轴线为中心；并且所述燃料室肋沿所述燃料进口中心轴线设置。19.根据权利要求15所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述内壳包括内壳进口主体；并且所述空气出口的一部分被设置在所述内壳进口主体的一部分内。20.根据权利要求15所述的气体燃料-空气混合器，其中：所述燃料入口以燃料进口中心轴线为中心；所述空气出口以空气进口中心轴线为中心；并且所述燃料进口中心轴线与所述空气进口中心轴线相交。

技术总结
一种气体燃料-空气混合器包括外壳、内壳、和燃料室肋。外壳包括空气进口和燃料进口。空气进口被构造成接收空气。空气进口具有空气出口。燃料进口具有被构造成接收燃料的燃料入口。内壳包括内壳进口，内壳进口被构造成分别接收来自空气出口的空气和来自燃料进口的燃料，并提供气体燃料-空气混合物。内壳与外壳协作以限定燃料进口收集室和燃料进口集中室，燃料进口收集室被构造成接收来自燃料入口的燃料，所述燃料进口集中室被构造成接收来自燃料进口收集室的燃料并将燃料提供给内壳进口。进口收集室的燃料并将燃料提供给内壳进口。进口收集室的燃料并将燃料提供给内壳进口。


技术研发人员：乔治
受保护的技术使用者：康明斯公司
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2023/6/14