CN103277213A - 一种汽车混合燃气供气系统 - Google Patents

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何锋
吴海波
李欢
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Abstract

本发明公开了一种汽车混合燃气供气系统，包括两种气体的储气瓶和燃气混合器（9），其特征在于：两种气体的储气瓶分别通过流量控制装置连接燃气混合器（9），燃气混合器（9）通过减压装置（10）连接缓冲气瓶（11），缓冲气瓶（11）经过供气控制单元（14）连接空气燃气混合器（16），空气燃气混合器（16）通过燃气喷嘴（17）将气体喷入发动机。本供气系统平时将两种燃气分开储存，使用时再将燃气混合，避免了长期储存后因出现分层现象使喷出的燃气成分不稳定。

Description

一种汽车混合燃气供气系统
技术领域
本发明涉及一种燃气汽车上的混合燃气供气系统。
背景技术
氢烷（HCNG）是将H2通过一定的比例掺入压缩天然气（CNG）中，两种气体燃料混合后得到的汽车代用燃料。经试验得出HCNG中氢气含量为20%——30%时，HCNG汽车的动力性、排放性、经济性为最优，这种混合燃料有着优异的燃烧特性，氢烷不但有H2可燃界限宽，燃烧迅速，是一种可再生燃料的优势，而且含有CNG体积热值高(和H2对比)，存量非常广泛，较低排放等特征，大众普遍认为氢烷是良好的汽车代用燃料。
(1)H2具有很低的点火能量，在CNG中加入H2后，可以避免安装高能点火系统。
(2)就燃烧速度而言，H2是CNG的8倍，当CNG中掺入H2后，混合气的燃烧速度提高了。与此同时，点火更加接近活塞上止点，可以使压缩负功降低，燃烧等容度以及循环热效率将会升高。
(3)H2的体积能量密度很低，在CNG中掺加一定比例的H2，其体积热值会增加。当空燃比在较稀的情况下，掺入H2后，燃料和空气混合后的体积热值有所增加。
(4)H2在空气中的可燃混合界限宽，稀薄燃烧极限为0．068(相对空燃比)，淬熄距离小，才占CNG的30％。加入少量H2后HCNG混合气的可燃混合比例放大，实现稀薄燃烧，从而发动机负荷调节方式变成具有较高热效率的质调节。
(5)在CNG中加入H2后，HCNG中的H／C比随着氢气比例的增加而提高，这对发动机缸内混合气燃烧后产生的含碳污染物的排放起到了抑制作用。
(6)在燃空当量比和点火提前角固定的情况下，HCNG中随着掺氢比的增加，CH20、CH4和总碳氢的排放量降低。
焦炉气是焦化产业的副产品，其主要成分为氢气（55%-60%）和甲烷（23%-27%）。通常每生产1吨焦炭可产生430Nm3左右的焦炉气。2011年我国焦炭产量为4.28亿吨，以“点天灯”的方式直接燃烧排入大气的焦炉气超过220亿立方米，造成了环境污染和资源的极大浪费。将焦炉气作为车用燃料，可有效解决燃气浪费和环境污染的问题。
由于大规模生产氢气所需费用较高，天然气的价格相对便宜，而焦炉气中氢气占55%——60%，可用费用低的焦炉气来代替制取费用高的氢气，将天然气与焦炉气按一定比例混合，得出掺氢比为20%——30%的HCNG燃料。但是混合燃气长期储存后会出现分层现象，导致输出的混合燃气的比例不稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对混合燃气长期储存后会出现分层现象的问题，提供一种车载的混合燃气供气装置，平时将两种燃气分开储存，在需要使用时再将燃气混合。
本发明技术方案：
一种汽车混合燃气供气系统，包括两种气体的储气瓶和燃气混合器，两种气体的储气瓶分别通过流量控制装置连接燃气混合器，燃气混合器通过减压装置连接缓冲气瓶，缓冲气瓶经过供气控制单元连接空气燃气混合器，空气燃气混合器通过燃气喷嘴将气体喷入发动机
储气瓶分为压缩焦炉气气瓶和压缩天然气气瓶，压缩焦炉气气瓶经过截断阀、气压传感器和焦炉气流量控制装置连接燃气混合器，压缩天然气气瓶经过截断阀、气压传感器和天然气流量控制装置连接燃气混合器。
缓冲气瓶经过电磁控制阀A和电磁控制阀B分两路将气体送入供气控制单元。
电磁控制阀B的管路上分有支路，该支路通过电磁控制阀C连接空气燃气混合器。
本发明有益效果：
本供气系统平时将两种燃气分开储存，使用时再将燃气混合，避免了长期储存后因出现分层现象使喷出的燃气成分不稳定，采用两种燃料同时供气，在供气系统中进行混合调压，将混合均匀的天然气与焦炉气输送到发动机中，可有效提高汽车的动力性、经济性和排放性能。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式：
如图，压缩焦炉气气瓶1和压缩天然气气瓶5同时向发动机进行供气，两种气体沿高压管线进入燃气混合器9，在高压管线上，截断阀2、6起安全作用，当气压传感器3、7压力异常时关闭截断阀2、6，焦炉气流量控制装置4、天然气流量控制装置8对高压管线中的燃气进行流量调控，使进入到燃气混合器9中氢气占到燃气总体积的20%-30%之间，燃气经过燃气混合器9充分混合后进入减压装置10，经过减压装置后，混合燃气为低压燃气，减压装置10与缓冲气瓶11的作用是将前级不稳定的高压气体进行减压，并向后级提供恒压燃气，以保证气流的稳定性，从缓冲气瓶11中出来的气体分两路经电磁控制阀A12和电磁控制阀B13进入供气控制单元14，再进入空气燃气混合器16中，最后由燃气喷嘴17喷入汽车发动机中。供气控制单元14主要作用是与油门踏板联动，同步控制气体流量的大小；在发动机稳定工作时让气体保持恒压，在加速时，同时打开电磁控制阀A、B，增加气体流量进而增加发动机扭矩。在电磁控制阀B13的管路上分有支路，经电磁控制阀C15直接送入到空气燃气混合器16中，起到稳定怠速的作用。

Claims (4)

1.一种汽车混合燃气供气系统，包括两种气体的储气瓶和燃气混合器（9），其特征在于：两种气体的储气瓶分别通过流量控制装置连接燃气混合器（9），燃气混合器（9）通过减压装置（10）连接缓冲气瓶（11），缓冲气瓶（11）经过供气控制单元（14）连接空气燃气混合器（16），空气燃气混合器（16）通过燃气喷嘴（17）将气体喷入发动机。
2.根据权利要求1所述的汽车混合燃气供气系统，其特征在于：储气瓶分为压缩焦炉气气瓶（1）和压缩天然气气瓶（5），压缩焦炉气气瓶（1）经过截断阀（2）、气压传感器（3）和焦炉气流量控制装置（4）连接燃气混合器（9），压缩天然气气瓶（5）经过截断阀（6）、气压传感器（7）和天然气流量控制装置（8）连接燃气混合器（9）。
3.根据权利要求1所述的汽车混合燃气供气系统，其特征在于：缓冲气瓶（11）经过电磁控制阀A （12）和电磁控制阀B（13）分两路将气体送入供气控制单元（14）。
4.根据权利要求3所述的汽车混合燃气供气系统，其特征在于：电磁控制阀B（13）的管路上分有支路，该支路通过电磁控制阀C（15）连接空气燃气混合器（16）。
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