一种天然气发动机废气再循环(EGR)冷却系统的制作方法

一种天然气发动机废气再循环(egr)冷却系统
技术领域
1.本实用新型涉及发动机的领域，尤其是涉及一种天然气发动机废气再循环(egr)冷却系统。


背景技术：

2.液化天然气(lng)在天然气发动机车辆上使用时，需要将液态lng汽化为气态天然气，且达到合适的温度后再进入发动机。在液化天然气(lng)由液态转化为气态的汽化过程中，需要吸收大量的热量。对于采用废气再循环(egr)技术路线的天然气发动机而言，废气(egr)在进入发动机前，需要将废气温度降低至合适范围内并散发大量的热量。
3.目前采取的办法是：车辆上布置一个液化天然气(lng)汽化器，利用发动机循环冷却液的热量对液态lng进行加热，另外在发动机上布置有传统egr冷却器，传统egr冷却器用于egr废气与发动机冷却液换热，利用发动机冷却液对egr废气降温，带走egr废气的热量。这样发动机就要布置采用两个换热器(lng汽化器和传统egr冷却器)，不仅成本高，而且难以控制进入lng汽化器和传统egr冷却器的发动机冷却液流量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是：提供一种天然气发动机废气再循环(egr)冷却系统，可有效提高天然气温度，降低成本，并便于控制进入egr冷却器的发动机冷却液流量。
5.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种天然气发动机废气再循环(egr)冷却系统，包括egr冷却器、lng气瓶、以及天然气发动机；可三介质换热的所述egr冷却器与所述lng气瓶之间连接有天然气管道，与所述天然气发动机之间连接有冷却液管道和废气管道。
6.优选的，所述废气管道上设有水气分离器。
7.优选的，还设有发动机ecu，所述发动机ecu电连接有废气温度传感器、天然气温度传感器、以及电子水阀门；所述废气温度传感器设于所述废气管道上；所述天然气温度传感器设于所述天然气管道上；所述电子水阀门设于所述冷却液管道上。
8.优选的，所述天然气发动机设有发动机水泵出水口，所述egr冷却器设有冷却液进口；所述电子水阀门设于连接所述发动机水泵出水口和所述冷却液进口的所述冷却液管道上。
9.优选的，所述天然气发动机设有发动机水泵进水口，所述egr冷却器设有冷却液出口；所述电子水阀门设于连接所述发动机水泵进水口和所述冷却液出口的所述冷却液管道上。
10.优选的，所述天然气发动机设有发动机进气管，所述egr冷却器设有废气出口；所述废气温度传感器设于连接所述发动机进气管和所述废气出口的所述废气管道上。
11.优选的，所述egr冷却器设有天然气出口；所述天然气温度传感器设于连接所述天然气出口的所述天然气管道上。
12.优选的，所述天然气温度传感器、所述废气温度传感器和/或所述电子水阀门分别与所述发动机ecu连接有发动机连接线束。
13.综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：
14.本实用新型利用一种可同时进行天然气、废气和冷却液三种介质换热的egr冷却器，利用发动机冷却液，在egr冷却器内对高温的egr废气散热以降低egr废气温度，同时对低温的天然气加热以提高天然气温度。
15.本实用新型利用废气温度传感器和天然气温度传感器监测经过egr冷却器换热后的废气温度和天然气温度，发动机冷却液的流量通过发动机ecu进行调节控制，精准控制进入发动机的废气温度和天然气温度，使发动机正常运行。
16.本实用新型中的冷却系统结构紧凑、成本低、控制精度高。
附图说明
17.图1为本实用新型的废气再循环(egr)冷却系统组成示意图。
18.附图标记：1、egr冷却器；2、水气分离器；3、废气温度传感器；4、lng气瓶；5、发动机ecu；6、电子水阀门；7、发动机水泵出水口；8、天然气发动机；9、egr废气出气口；10、天然气温度传感器；11、发动机连接线束；12、放气接头。
具体实施方式
19.以下结合附图1对本实用新型作进一步详细说明。
20.本实用新型实施例公开一种天然气发动机废气再循环(egr)冷却系统，如附图1所示，包括egr冷却器1、lng气瓶4、以及天然气发动机8，其中egr冷却器1集天然气、发动机冷却液和发动机废气三种介质换热功能为一体。
21.egr冷却器1设有废气进口、废气出口、天然气进口、天然气出口、冷却液进口、冷却液出口、以及冷却液蒸汽出口。天然气发动机8设有发动机水泵出水口7、发动机水泵进水口、egr废气出气口9、以及发动机进气管。
22.天然气发动机8的发动机水泵出水口7通过冷却液管道与egr冷却器1的冷却液进口连接，egr冷却器1的冷却液出口通过冷却液管道与发动机水泵进水口连接，egr冷却器1的冷却液蒸汽出口通过冷却液管道与汽车膨胀水箱连接。天然气发动机8的egr废气出气口9通过废气管道与egr冷却器1的废气进口连接，egr冷却器1的废气出口通过废气管道与天然气发动机8的发动机进气管连接。lng气瓶4通过天然气管道与egr冷却器1连接，egr冷却器1另外通过天然气管道与发动机燃气供给系统连接。
23.其中，连接egr冷却器1的废气出口与发动机进气管的废气管道上设置有水气分离器2，水气分离器2位于egr冷却器1的废气出口下游。
24.天然气发动机8产生的废气经egr废气出气口9通过废气管道进入egr冷却器1，在egr冷却器1内部与发动机冷却液换热后，废气温度降低，废气经过水气分离器2后进入发动机进气管。
25.低温液化天然气lng从lng气瓶4出来后，进入egr冷却器1，在egr冷却器1内部与发动机冷却液换热后天然气温度升高，然后进入发动机燃气供给系统。
26.egr冷却器1中的发动机冷却液来自发动机水泵出水口7，在egr冷却器1中与低温
天然气和高温egr废气三介质换热后，冷却液返回发动机水泵进水口；egr冷却器1中产生的冷却液蒸汽通过安装在egr冷却器1上的放气接头12排入汽车的膨胀水箱。
27.本实用新型利用一种可同时进行天然气、废气和冷却液三种介质换热的egr冷却器1，利用发动机冷却液，在egr冷却器1内，对高温的egr废气散热以降低egr废气温度，同时对低温的天然气加热以提高天然气温度。
28.为了更好地控制换热后的天然气温度和egr废气温度，本实用新型还设置有发动机ecu5、废气温度传感器3、天然气温度传感器10、以及电子水阀门6。
29.废气温度传感器3设置在水气分离器2与发动机进气管之间的废气管道上；天然气温度传感器10设置在egr冷却器1的天然气出口与发动机燃气供给系统之间的天然气管道上；电子水阀门6设置在egr冷却器1的冷却液进口与发动机水泵出水口7之间的冷却液管道上，当然也可以安装于egr冷却器1的冷却液出口与发动机水泵进水口之间的冷却液管道上。
30.其中，天然气温度传感器10和废气温度传感器3均通过发动机连接线束11与发动机ecu5连接；电子水阀门6开度由发动机ecu5通过发动机连接线束11调节控制。
31.本实用新型在egr冷却器1的天然气出口下游安装天然气温度传感器10，用于测量从egr冷却器1的天然气出口出来的天然气的温度；在水气分离器2的下游安装废气温度传感器3，用于测量除去了水后的egr废气温度。
32.天然气温度传感器10和废气温度传感器3将测得的天然气温度和egr废气温度转换成电信号并通过发动机连接线束11发送到发动机ecu5；发动机ecu5根据内部的软件设置，通过发动机连接线束11将控制电信号传送给电子水阀门6；电子水阀门6根据来自发动机ecu5的控制电信号，调节控制进入egr冷却器1的发动机冷却液流量，从而将天然气温度和egr废气温度的精准控制在合适范围内。
33.废气温度传感器3和天然气温度传感器10监测经过egr冷却器1后的废气温度和天然气温度，发动机ecu5控制电子水阀门6，调节控制电子水阀门6的水阀门开度，实现对参与换热的发动机冷却液流量进行精确控制，从而精准控制进入发动机的废气温度和天然气温度，使发动机正常运行。本冷却系统结构紧凑、成本低、控制精度高。
34.本实用新型提供了一种以液化天然气(lng)为燃料的天然气发动机8废气再循环(egr)冷却系统，将lng汽化器和传统egr冷却器1合二为一形成一种三介质换热的新型egr冷却器1，综合利用了lng汽化器吸热和egr冷却器1废气降温散热并辅以发动机冷却液换热，利用废气温度传感器3和天然气温度传感器10监测经过egr冷却器1换热后的废气温度和天然气温度，发动机冷却液的流量通过发动机ecu5进行调节控制。
35.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。