CN103883431A - 发动机的燃气供给装置 - Google Patents

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陶喜军
盛利
胡国强
王雪光
莫宗华
李玉
陈柱林
魏弟清
刘志治
莫员
桂冲
宁德忠
王家祥
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Abstract

本发明公开了一种发动机的燃气供给装置，包括：带有多功能阀块的板式热交换器，多功能阀块上集成有过滤器和节温器，板式热交换器具有进水接头和燃气出口，多功能阀块具有燃气进口和出水口，带有多功能阀块的板式热交换器具有燃气循环通道及冷却液循环通道，燃气进口和燃气出口与燃气循环通道接通，进水接头和出水口与冷却液循环通道接通；过滤器与燃气循环通道联通；节温器具有气路和水路，节温器的气路与燃气循环通道接通，节温器的水路与冷却液循环通道接通，节温器的气路的出口端设有电磁阀用来对经过节温器的燃气进行控制，且节温器能够控制冷却液循环通道的冷却液流量。该装置为集成设计，降低成本，提高发动机运行的可靠性。

Description

发动机的燃气供给装置
技术领域
本发明涉及燃气发动机领域，特别涉及一种发动机的燃气供给装置。
背景技术
燃气发动机在设计、生产、使用过程中，燃料供给系统要求有燃气开关、过滤、温度补偿这三个基本功能，相对应的零件分别是燃料切断阀、燃气过滤器、热交换器和节温器。温度补偿的意义在于当外界环境温度较低时，可能会造成燃气温度过低从而影响发动机启动，这个时候可以利用发动机冷却液来对燃气进行加热。温度控制的意义在于当外界环境温度较高时，可能会造成燃气温度过高从而影响发动机的使用，这个时候可以利用节温器对加热燃气的冷却液流量进行适当的减少以降低燃气温度。燃气切断阀后端的燃气容积对发动机的影响在于当整车发出停机的指令后，燃料切断阀会首先关闭，这个时候如果切断阀后端残留燃气越多意味着发动机停止的时间越滞后，反之启动时，充气时间越久启动也越滞后。
目前，市场上的燃气发动机所使用的以上几个零部件都是由零件厂家单独生产制造供货，由发动机厂家或者主机厂完成组装，有些是布置在发动机上，有些是布置在汽车大梁上。由于零件品种比较多，整车布置和连接相当麻烦，燃气发动机燃气供给系统零部件分散、集成化程度不高给设计、生产、使用带来诸多不便。如图1所示，以常规的CNG（Compressed Natural Gas，压缩天然气汽车）燃气发动机供给系统为例：燃气从CNG气瓶1出来后，依次经过高压减压器2、燃料切断阀4、燃气过滤器3、热交换器5、节温器6、燃气喷射部件7、混合器8、进气管后到发动机9的燃烧室，其中燃气依次通过燃料切断阀4、燃气过滤器3、热交换器5、节温器6时需要大量的接头和管路，这四个零件不管是布置在发动机上还是整车大梁上也需要相应的支架、螺栓固定，因此总体设计不光成本高并且较多连接件的出现势必增加燃气泄漏的风险。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机的燃气供给装置，通过将燃料切断阀、过滤器、热交换器、节温器进行集成设计，并更改相关零部件及燃气走向，在最大满足发动机燃气供给的同时降低成本、提高发动机运行的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种发动机的燃气供给装置，包括：带有多功能阀块的板式热交换器，多功能阀块安装在板式热交换器的一侧，板式热交换器具有进水接头和燃气出口，多功能阀块具有燃气进口和出水口，带有多功能阀块的板式热交换器具有燃气循环通道及冷却液循环通道，燃气进口和燃气出口与燃气循环通道接通，进水接头和出水口与冷却液循环通道接通；过滤器，其集成安装在多功能阀块的下端，且与燃气循环通道联通；以及节温器，其集成安装在多功能阀块的上端，节温器具有气路和水路，节温器的气路与燃气循环通道接通，节温器的水路与冷却液循环通道接通，节温器的气路的出口端设有电磁阀用来对经过节温器的燃气进行控制，且节温器能够控制冷却液循环通道的冷却液流量。
优选地，节温器的气路的进气端与燃气出口通过气管接通。
优选地，节温器的气路的出口端设有出气接头。
优选地，板式热交换器的另一侧设有安装螺栓。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过将燃料切断阀、过滤器、热交换器、节温器进行集成设计，并更改相关零部件及燃气走向，在最大满足发动机燃气供给的同时降低成本、提高发动机运行的可靠性
附图说明
图1是CNG燃气发动机燃气供给系统示意图；
图2是根据本发明的发动机的燃气供给装置的结构示意图；
图3是利用本发明的发动机的燃气供给装置的燃气供给系统示意图。
主要附图标记说明：
10-板式热交换器，101-进水接头，102-燃气出口，20-多功能阀块，201-和出水口，202-燃气进口，30-过滤器，40-节温器，401-出气接头，50-电磁阀，60-气管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
本发明具体实施方式的发动机的燃气供给装置是将燃气过滤器3、燃料切断阀4、热交换器5、节温器6进行集成设计（参见图1），并更改相关零部件及燃气走向，在最大满足发动机燃气供给的同时降低成本、提高发动机运行的可靠性。
如图2所示，根据本发明具体实施方式的发动机的燃气供给装置3j包括带有多功能阀块20的板式热交换器10、过滤器30及节温器40，多功能阀块20安装在板式热交换器10的一侧，板式热交换器10具有进水接头101和燃气出口102，多功能阀块20具有燃气进口202和出水口201，多功能阀块20和板式热交换器10共同形成燃气循环通道及冷却液循环通道（图中未示出），在板式热交换器10内部能够对发动机的冷却液和燃气进行冷热交换。过滤器30集成安装在多功能阀块20的下端且与燃气循环通道联通，具体地，燃气进口202通过多功能阀块20与过滤器30的进口端接通，过滤器30的出口端通过多功能阀块20接入燃气循环通道，即燃气通过燃气进口202进入过滤器30进行过滤，过滤后的燃气可以通过多功能阀块20进入板式热交换器10内进行冷热交换，冷热交换完成的燃气通过燃气出口102流出。节温器40集成安装在多功能阀块20的上端，节温器40具有气路和水路（图中未示出），节温器40的气路与燃气循环通道接通，节温器40的水路与冷却液循环通道接通，具体地，节温器40的气路的进气端与燃气出口102通过气管60接通，节温器40的气路的出口端设有电磁阀50用来对经过节温器40的燃气进行控制，节温器40的气路的出口端设有出气接头401，节温器40的水路通过多功能阀块20接入冷却液循环通道，即发动机的冷却液从进水接头101流入板式热交换器10，冷却液和燃气完成热交换后通过多功能阀块20进入节温器40的水路，最后通过多功能阀块20的出水口201流出，其中节温器40通过控制出水口201的冷却液流量来调节燃气温度。另外，板式热交换器10的另一侧设有安装螺栓103用来固定本装置。
如图3所示，在具体使用安装本装置时，燃气从CNG气瓶1出来经过高压减压器2就与本装置的燃气进口202接通，燃气进入本装置3j后通过出气接头401与燃气喷射部件7接通，然后经过混合器8、进气管后到发动机9的燃烧室（参见图中实线方向）。发动机的冷却液从进水接头101流入板式热交换器10，冷却液和燃气完成热交换后通过多功能阀块20的出水口201流回发动机冷却系统（参见图中虚线方向）。
综上，本装置集燃气过滤、温度补偿、温度控制、开关多功能为一体，可以对燃气二次加热，控制燃气温度，将燃气过滤器作为第一级入口，保证后续零件不受燃气杂质污染，将燃料切断阀放在最后一级，保证燃气可以及时、快速、有效切断。该装置体积小、重量轻，既可以布置在整车大梁上，也可以布置在发动机本体上。
该种集成化设计简化燃气发动机燃料供给系统的布置和安装，减少支架、管路等安装，降低成本，简化燃气发动机燃料供给系统，可以减少潜在燃气泄漏点，提高车辆可靠性。同时，本集成化设计调整燃气流通到各零部件的顺序，即燃气走向先后顺序为过滤器、热交换器、节温器、燃料切断阀（电磁阀控制），最大保护各零部件免受燃气杂质污染，并快速控制发动机的启动和停机。
需要说明的是，该装置不局限于CNG燃气发动机，也适用于LNG燃气发动机，只需要将前端CNG气瓶和高压减压器换为LNG气罐和热交换器、稳压器即可。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种发动机的燃气供给装置，其特征在于，包括：
带有多功能阀块的板式热交换器，所述多功能阀块安装在所述板式热交换器的一侧，所述板式热交换器具有进水接头和燃气出口，所述多功能阀块具有燃气进口和出水口，所述带有多功能阀块的板式热交换器具有燃气循环通道及冷却液循环通道，所述燃气进口和所述燃气出口与所述燃气循环通道接通，所述进水接头和所述出水口与所述冷却液循环通道接通；
过滤器，其集成安装在所述多功能阀块的下端，且与所述燃气循环通道联通；以及
节温器，其集成安装在所述多功能阀块的上端，所述节温器具有气路和水路，所述节温器的气路与所述燃气循环通道接通，所述节温器的水路与所述冷却液循环通道接通，所述节温器的气路的出口端设有电磁阀用来对经过所述节温器的燃气进行控制，且所述节温器能够控制所述冷却液循环通道的冷却液流量。
2.根据权利要求1所述的发动机的燃气供给装置，其特征在于，所述节温器的气路的进气端与所述燃气出口通过气管接通。
3.根据权利要求1所述的发动机的燃气供给装置，其特征在于，所述节温器的气路的出口端设有出气接头。
4.根据权利要求1所述的发动机的燃气供给装置，其特征在于，所述板式热交换器的另一侧设有安装螺栓。
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