大功率 lng 发动机燃气供给系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率LNG发动机燃气供给系统。该燃气供给系统包括：LNG气瓶；汽化器，与所述LNG气瓶的出液口连通；稳压阀；燃料切断阀，用于对燃气管路进行开关；以及燃气气轨，其包括：燃气喷嘴和天然气温度传感器，所述燃气喷嘴根据发动机的工况，对燃气喷射脉宽进行控制；同时所述天然气温度传感器监测天然气温度，对燃气喷射脉宽做修正。该大功率LNG发动机燃气供给系统结构简单合理，能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐和节温器，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能。
【专利说明】大功率LNG发动机燃气供给系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机领域，特别涉及一种大功率LNG发动机燃气供给系统。
【背景技术】
[0002]随着全球经济的迅猛发展和石油资源的日益枯竭，各种新技术新能源的发动机的研发和使用也走上快车道。在这些机器中，包括混合动力(柴油/汽油和电动混合)，纯电驱动，也有LPG (液化石油气)和NG (天然气)发动机。
[0003]其中，NG类汽车因储量丰富和燃烧产生较少的污染而异军突起，获得越来越多的的重视和应用。NG包括CNG (压缩天然气)和LNG (液化天然气)。LNG的组分和CNG—样，其主要含量为甲烷。与CNG相比，LNG是CNG经_160°C至_135°C低温液化的产品，在液化过程中去除了某些杂质，更纯净。
[0004]进入LNG发动机燃烧的是气态的天然气。为此，需要考虑如何稳定、连续的把液态转换为气态并进入汽缸燃烧。同时，发动机燃气控制系统对天然气的输入压力和流量也有严格的要求。
[0005]早期，LNG主要靠进口，多在沿海城市使用。前期LNG车辆以出租车、中巴车、轻卡等轻型车居多，所用发动机的功率较小，对燃气供给系统的要求不高。随着国家对汽车尾气排放等级的高要求和发动机技术的发展，内陆地区使用LNG的城市以几何级数增长，加气变得和加油一样方便；加上一级公路、高速公路的里程也大幅增加。由此，市场对大型长途客车和重型卡车的需求呈饥渴状态。这些车辆需要300马力以上的大功率LNG发动机。
[0006]目前,缺少适用于大功率LNG发动机、可靠高效的燃气供给系统。
实用新型内容
[0007]本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐和节温器，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能的大功率LNG发动机燃气供给系统。
[0008]为达到上述目的，根据本实用新型提供了一种大功率LNG发动机燃气供给系统，包括:LNG气瓶，用于储存液化天然气；汽化器，与所述LNG气瓶的出液口连通，用于把所述LNG气瓶的出液口流出的液态的液化天然气转换为气态的液化天然气；稳压阀，用于把天然气压力调整为适于电控调压器的范围；燃料切断阀，用于对燃气管路进行开关；以及燃气气轨，其包括:燃气喷嘴和天然气温度传感器，所述燃气喷嘴根据发动机的工况，对燃气喷射脉宽进行控制；同时所述天然气温度传感器监测天然气温度，对燃气喷射脉宽做修正；经过燃气气轨的液化天然气，与来自中冷器的空气在发动机本体内的发动机混合器处混合，组成可燃的混合气，之后经由发动机本体的发动机进气管进入气缸燃烧。
[0009]上述技术方案中，该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括设置在所述汽化器的加热管路上的节温器，所述节温器根据汽化器出口的液化天然气温度改变管路开度，从而改变冷却液的流量。
[0010]上述技术方案中，该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括燃气滤清器,所述燃气滤清器布设在所述燃料切断阀和燃气气轨之间，用于过滤液化天然气中的杂质。
[0011]上述技术方案中，该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括布设在所述稳压阀和燃料切断阀之间的缓冲罐。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:该大功率LNG发动机燃气供给系统结构简单合理，能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐和节温器，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的大功率LNG发动机燃气供给系统的示意图；
[0014]附图标记说明:
[0015]1-LNG气瓶，2-汽化器，3-节温器，4-稳压阀，5-缓冲罐，6-燃料切断阀，7-燃气滤清器，8-燃气气轨，91-发动机混合器，92-发动机进气管，93-发动机冷却液。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对本实用新型的一个【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。需要理解的是，本实用新型的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本实用新型具体技术方案的限制。
[0017]本实用新型的大功率LNG发动机燃气供给系统结构简单合理，能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐和节温器，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能。
[0018]以下详细的描述通过举例但非限制的方式说明了本公开，应该明白的是本公开的各种方面可被单独的实现或者与其他方面结合的实现。本说明书清楚的使本领域的技术人员能够制造并使用我们相信为新的且非显而易见的改进，描述了若干实施例、变通方法、变型、备选方案以及系统应用，包括当前被认为是执行本说明书中描述的实用新型原理的最好模式。当描述元件或特征和/或实施例时，冠以“一” “一个” “该”和“所述”旨在表示具有元件或特征中的一个或多个。术语“包括” “包含”和“具有”旨在为包括性的，并表示在那些具体描述的元件或特征以外还具有额外的元件或特征。
[0019]如图1所示，该大功率LNG发动机燃气供给系统的具体结构包括:LNG气瓶1、汽化器2、节温器3、稳压阀4、缓冲罐5、燃料切断阀6、燃气滤清器7和燃气气轨8，该大功率LNG发动机燃气供给系统能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐5和节温器3，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能。
[0020]LNG气瓶I绝热性能良好，主要包括:加液口、出液口、压力表、安全阀和泄压阀。LNG (液化天然气)以_142°C至_125°C的低温储存在气瓶内，为气液共存状态。当瓶内压力高于设定值，即打开安全阀泄压。[0021 ] 汽化器2从发动机冷却液93吸收热量，把液态的LNG转换为气态的天然气。节温器3设置在汽化器2的加热管路上，可根据汽化器出口的天然气温度改变管路开度，从而改变冷却液的流量。
[0022]稳压阀4用于把天然气压力调整为适于电控调压器的范围。缓冲罐5有两个作用:一是可以使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，二是防止燃气喷嘴的脉冲压力对稳压器的反冲。
[0023]燃料切断阀6在发动机ECU上电后打开，5秒钟后如果没有任何动作，会断开该阀的电源。另外，在发动机减速时，该燃料切断阀6不工作，可以节省燃料。
[0024]燃气滤清器7用于过滤LNG当中的一些烯烃类、水类等杂质，经燃气滤清器过滤后的天然气更洁净，可避免燃气喷嘴的卡滞、堵塞。
[0025]燃气气轨8主要包括:燃气喷嘴和天然气温度传感器。其中，燃气喷嘴根据发动机的工况，对燃气喷射脉宽进行控制。同时天然气温度传感器监测天然气温度，对燃气喷射脉宽做修正。
[0026]经过燃气气轨的天然气，和来自中冷器的空气在发动机混合器91处混合，组成可燃的混合气，之后经由发动机进气管92进入气缸燃烧。
[0027]该大功率LNG发动机燃气供给系统的具体工作过程如下:
[0028]LNG (液化天然气)在_162°C为液态，但受气瓶的保温性能影响，外界热量仍会传导到LNG气瓶I内。通常情况下，LNG (液化天然气)以_142°C至_125°C的低温储存在LNG气瓶I内，为气液共存状态。发动机工作时，LNG从LNG气瓶I的出液口流出，去往汽化器2。汽化器2取用发动机的冷却液，并从中吸收热量，LNG由液态转换为气态。在冷却液管路上设置了节温器3，可根据汽化器出口的天然气温度改变管路开度，从而改变冷却液的流量。气态的天然气流进稳压阀4。当稳压阀入口的压力低于设定值，则出口维持该压力，当入口压力高于设定值，则稳压器4将其调至设定值。从而让燃气气轨8的燃气喷嘴获得适宜的压力。当发动机进气管内的压力变化时，稳压阀的调整也同步微调。天然气压力稳定后流入缓冲罐5，缓冲罐5有两个作用:一是可以使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，二是防止燃气喷嘴的脉冲压力对稳压器的反冲。燃料切断阀6主要是对燃气管路进行开关，并具备减速断气功能。发动机ECU上电后燃料切断阀打开，5秒钟后如果没有任何动作，会断开其电源。另外，在发动机减速时，燃料切断阀不工作，可以节省燃料。天然气和柴油一样，也会带有杂质。在LNG当中会有一些烯烃类、水类等杂质，经燃气滤清器7过滤后的天然气更洁净，可避免燃气喷嘴的卡滞、堵塞。由燃气喷嘴和天然气温度传感器等零件组成的燃气气轨8可根据发动机的工况，对燃气喷射脉宽进行控制。同时监测天然气温度，对燃气喷射脉宽做修正。经过燃气气轨的天然气，和来自中冷器的空气在发动机混合器处混合，组成可燃的混合气，之后经由发动机进气管进入气缸燃烧。
[0029]综上，该大功率LNG发动机燃气供给系统结构简单合理,能够保证天然气的压力和流量满足发动机需求，且运用缓冲罐和节温器，使得发动机在大负荷、爬坡和急加速等工况下获得连续、稳定的天然气，从而确保了发动机性能。
[0030]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
【权利要求】
1.一种大功率LNG发动机燃气供给系统,其特征在于,包括: LNG气瓶，用于储存液化天然气； 汽化器，与所述LNG气瓶的出液口连通，该汽化器用于把所述LNG气瓶的出液口流出的液态的液化天然气转换为气态的液化天然气； 稳压阀，用于把天然气压力调整为适于电控调压器的范围； 燃料切断阀，用于对燃气管路进行开关；以及 燃气气轨，其包括:燃气喷嘴和天然气温度传感器，所述燃气喷嘴根据发动机的工况，对燃气喷射脉宽进行控制；同时所述天然气温度传感器监测天然气温度，对燃气喷射脉宽做修正；经过燃气气轨的液化天然气，与来自中冷器的空气在发动机本体内的发动机混合器处混合，组成可燃的混合气，之后经由发动机本体的发动机进气管进入气缸燃烧。
2.根据权利要求1所述的大功率LNG发动机燃气供给系统，其特征在于:该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括设置在所述汽化器的加热管路上的节温器，所述节温器根据汽化器出口的液化天然气温度改变管路开度，从而改变冷却液的流量。
3.根据权利要求1所述的大功率LNG发动机燃气供给系统，其特征在于:该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括燃气滤清器，所述燃气滤清器布设在所述燃料切断阀和燃气气轨之间，用于过滤液化天然气中的杂质。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的大功率LNG发动机燃气供给系统，其特征在于:该大功率LNG发动机燃气供给系统还包括布设在所述稳压阀和燃料切断阀之间的缓冲罐。
【文档编号】F02M21/02GK203702377SQ201420095487
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】梁伟韬, 程文平, 赵鹏飞, 莫曲, 吴子乔, 祥振龙, 干平, 冯伟 申请人:广西玉柴机器股份有限公司