CN106968838A - 天然气发动机燃气温度控制系统及方法 - Google Patents
天然气发动机燃气温度控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106968838A CN106968838A CN201710235631.5A CN201710235631A CN106968838A CN 106968838 A CN106968838 A CN 106968838A CN 201710235631 A CN201710235631 A CN 201710235631A CN 106968838 A CN106968838 A CN 106968838A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- fuel gas
- temperature
- gas temperature
- thermostat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 29
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 13
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 241000372132 Hydrometridae Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/125—Fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
- F02M31/18—Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
- F02M31/183—Control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
本发明公开了一种天然气发动机燃气温度控制系统及方法。控制系统包括燃气供给管路和发动机循环水循环回路；燃气供给管路包括依次连接的天然气储气瓶、汽化器、节温器和发动机；燃气供给管路上还设置有燃气温度补偿管，燃气温度补偿管设置有燃气温度传感器和电辅助加热装置；燃气温度传感器通过信号线连接有电子控制单元，电子控制单元控制所述电辅助加热装置的开关；发动机循环水循环回路包括依次连接的发动机循环水出口、发动机水泵、节温器、汽化器和发动机循环水入口。本发明同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制，有效提高了发动机的冷启动性能，保证了燃气温度的合理范围，解决了燃气发动机寒区适应性差的问题。
Description
技术领域
本发明属于发动机燃气温度控制技术领域，具体涉及一种天然气发动机燃气温度控制系统及方法。
背景技术
当前，天然气发动机的天然气温度控制主要是由热交换器进行控制，液化天然气(LNG)从气瓶流出后，首先会经过汽化器进行加热汽化，然后经过燃气滤清器、发动机上的热交换器和节温器后进入发动机。由于外界环境温度变化较大，特别是在高寒地区，热交换器不能精确控制进入发动机的天然气温度，导致进入发动机的天然气温度在较大范围内波动。
当外界环境温度比较高时，天然气温度容易超过正常温度，会导致发动机进入限扭模式；当外界环境温度比较低时，汽化器汽化速率比较缓慢，会导致进入发动机的天然气不足，从而影响发动机的冷启动性能，进而影响发动机的动力性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制、确保燃气温度处于正常范围内的天然气发动机燃气温度控制系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
天然气发动机燃气温度控制系统，用于对发动机的燃气进行温度控制，包括燃气供给管路和用于对燃气进行热交换的发动机循环水循环回路；所述燃气供给管路包括依次连接的储气瓶、汽化器、节温器和发动机；
所述燃气供给管路上还设置有位于所述节温器和发动机之间的燃气温度补偿管，所述燃气温度补偿管设置有用于检测管内燃气温度的燃气温度传感器和用于对管内燃气进行补偿加热的电辅助加热装置；所述燃气温度传感器通过信号线连接有电子控制单元，所述电子控制单元控制所述电辅助加热装置的开关；
所述发动机循环水循环回路包括依次连接的发动机循环水出口、发动机水泵、节温器、汽化器和发动机循环水入口。
本发明还提供了一种天然气发动机燃气温度控制方法，本方法同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制；具体步骤如下：
步骤一、发动机在启动时，发动机水泵将发动机循环水通过节温器泵入到汽化器内，汽化器内的燃气随着循环水的流动带来的温度变化而汽化进入到节温器里面；
步骤二、节温器通过感知燃气温度控制进入到汽化器的循环水的流量；
当外界环境温度较低或者发动机循环水水温较低，汽化后的燃气温度低于下限设定值时，节温器处于全开状态以确保循环水进入到汽化器内，此时温度较低的燃气通过节温器进入到燃气温度补偿管内，燃气温度传感器检测燃气温度补偿管内的燃气温度并传送给电子控制单元，电子控制单元根据燃气温度传感器反馈的燃气温度值对通过管的燃气进行加热调节，使其保持在稳定的温度范围内；
当外界环境温度较高或者发动机循环水水温较高，汽化后的燃气温度高于上限设定值时，节温器的开度关小使得进入汽化器的循环水也会相应减少，此时通过循环水调节汽化器的气化能力，确保燃气保持在正常的温度范围内。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制，当外界环境温度较低或者发动机循环水水温较低时，通过节温器控制进入汽化器循环水的流量、同时通过燃气温度补偿管对燃气进行加热补偿调节，使其保持在稳定的温度范围内；当外界环境温度较高或者发动机循环水水温较高时，通过节温器控制进入循环水的流量从而调节汽化器的气化能力，以确保燃气保持在正常的温度范围内。
(2)在冷启动过程中通过电辅助加热的方式，有效提高了发动机的冷启动性能；通过合理分配利用发动机的循环水余热，保证了燃气温度的合理范围，提高了燃气的换热效率。
(3)本发明解决了燃气发动机寒区适应性差的问题，提高了产品的适用范围，提升了产品的竞争力。采用本发明改进后，可以取消原发动机的热交换器结构，具有一定的经济效益。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例中控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中控制方法的工艺流程图。
图中：1-储气瓶；2-汽化器；3-节温器；4-燃气温度补偿管；5-发动机；51-发动机循环水出口；52-发动机循环水入口；6-燃气温度传感器；7-电辅助加热装置；8-电子控制单元；9-发动机水泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，天然气发动机燃气温度控制系统，用于对发动机5的燃气(即天然气)进行温度控制，包括燃气供给管路和用于对燃气进行热交换的发动机循环水循环回路。
所述燃气供给管路包括依次连接的储气瓶1、汽化器2、节温器3和发动机5；所述燃气供给管路上还设置有位于所述节温器3和发动机5之间的燃气温度补偿管4，所述燃气温度补偿管4设置有用于检测管内燃气温度的燃气温度传感器6和用于对管内燃气进行补偿加热的电辅助加热装置7，电辅助加热装置7可以采用电加热丝、电加热管等常用电加热结构实现；所述燃气温度传感器6通过信号线连接有电子控制单元8(ECU)，所述电子控制单元8控制所述电辅助加热装置7的开关；
所述发动机循环水循环回路包括依次连接的发动机循环水出口51、发动机水泵9、节温器3、汽化器2和发动机循环水入口52。
其中，节温器、汽化器等为本技术领域公知常用设备，如节温器是控制冷却液流动路径的阀门，是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动，在此不再进行赘述。
参考图2，下面介绍一下天然气发动机燃气温度控制方法，本方法同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制；具体步骤如下：
步骤一、发动机在启动时，发动机水泵将发动机循环水通过节温器泵入到汽化器内，汽化器内的燃气随着循环水的流动带来的温度变化而汽化进入到节温器里面；
步骤二、节温器通过感知燃气温度控制进入到汽化器的循环水的流量；
当外界环境温度较低或者发动机循环水水温较低，汽化后的燃气温度低于下限设定值时，下限设定值由节温器的感温元件确定，节温器处于全开状态以确保尽可能多的循环水进入到汽化器内，此时温度较低的燃气通过节温器进入到燃气温度补偿管内，燃气温度传感器检测燃气温度补偿管内的燃气温度并传送给电子控制单元，电子控制单元根据燃气温度传感器反馈的燃气温度值对通过管的燃气进行加热调节，使其保持在稳定的温度范围内；
当外界环境温度较高或者发动机循环水水温较高，汽化后的燃气温度高于上限设定值时，上限设定值亦由节温器的感温元件确定，此时节温器的开度会关小使得进入汽化器的循环水也会相应减少，这样可以通过循环水的流量调节汽化器的气化能力，从而确保燃气保持在正常的温度范围内。
综上所述，本发明同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制，采用可靠地燃气温度及压力控制方式保护，合理分配利用发动机的循环水余热，保证了燃气温度的合理范围，提高了发动机的热效率；在冷启动过程中通过电辅助加热的方式，有效提高了发动机的冷启动性能，解决了燃气发动机寒区适应性差的问题，提高了产品的适用范围，提升了产品的竞争力。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (2)
1.天然气发动机燃气温度控制系统，用于对发动机的燃气进行温度控制，包括燃气供给管路和用于对燃气进行热交换的发动机循环水循环回路；所述燃气供给管路包括依次连接的储气瓶、汽化器、节温器和发动机；其特征在于：
所述燃气供给管路上还设置有位于所述节温器和发动机之间的燃气温度补偿管，所述燃气温度补偿管设置有用于检测管内燃气温度的燃气温度传感器和用于对管内燃气进行补偿加热的电辅助加热装置；所述燃气温度传感器通过信号线连接有电子控制单元，所述电子控制单元控制所述电辅助加热装置的开关；
所述发动机循环水循环回路包括依次连接的发动机循环水出口、发动机水泵、节温器、汽化器和发动机循环水入口。
2.天然气发动机燃气温度控制方法，其特征在于，同时采用发动机循环水及电辅助两种方式对天然气进行温度控制；具体步骤如下：
步骤一、发动机在启动时，发动机水泵将发动机循环水通过节温器泵入到汽化器内，汽化器内的燃气随着循环水的流动带来的温度变化而汽化进入到节温器里面；
步骤二、节温器通过感知燃气温度控制进入到汽化器的循环水的流量；
当外界环境温度较低或者发动机循环水水温较低，汽化后的燃气温度低于下限设定值时，节温器处于全开状态以确保循环水进入到汽化器内，此时温度较低的燃气通过节温器进入到燃气温度补偿管内，燃气温度传感器检测燃气温度补偿管内的燃气温度并传送给电子控制单元，电子控制单元根据燃气温度传感器反馈的燃气温度值对通过管的燃气进行加热调节，使其保持在稳定的温度范围内；
当外界环境温度较高或者发动机循环水水温较高，汽化后的燃气温度高于上限设定值时，节温器的开度关小使得进入汽化器的循环水也会相应减少，此时通过循环水调节汽化器的气化能力，确保燃气保持在正常的温度范围内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710235631.5A CN106968838A (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 天然气发动机燃气温度控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710235631.5A CN106968838A (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 天然气发动机燃气温度控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106968838A true CN106968838A (zh) | 2017-07-21 |
Family
ID=59332209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710235631.5A Pending CN106968838A (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 天然气发动机燃气温度控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106968838A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111706446A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种燃气发动机的启动系统 |
| CN113775411A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-10 | 江苏金色海浪互联科技股份有限公司 | 一种箱撬式lng移动能源电站装置 |
| CN115899556A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-04-04 | 芜湖市欣龙机械有限责任公司 | 一种重卡lng气瓶用水浴式节温器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002188518A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-07-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関のガス燃料供給装置 |
| JP2006002670A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Toyota Motor Corp | 液化ガス燃料供給装置の加温システム |
| CN102817746A (zh) * | 2012-09-12 | 2012-12-12 | 潍柴动力西港新能源发动机有限公司 | 天然气发动机燃气温度控制系统 |
| CN103644049A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-19 | 山东大学 | 液化天然气发动机进气温度控制系统及控制方法 |
| CN204572192U (zh) * | 2015-01-04 | 2015-08-19 | 襄阳京泰汽配有限责任公司 | 一种天然气汽车 |
| CN206625918U (zh) * | 2017-04-12 | 2017-11-10 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 天然气发动机燃气温度控制系统 |
-
2017
- 2017-04-12 CN CN201710235631.5A patent/CN106968838A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002188518A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-07-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関のガス燃料供給装置 |
| JP2006002670A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Toyota Motor Corp | 液化ガス燃料供給装置の加温システム |
| CN102817746A (zh) * | 2012-09-12 | 2012-12-12 | 潍柴动力西港新能源发动机有限公司 | 天然气发动机燃气温度控制系统 |
| CN103644049A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-19 | 山东大学 | 液化天然气发动机进气温度控制系统及控制方法 |
| CN204572192U (zh) * | 2015-01-04 | 2015-08-19 | 襄阳京泰汽配有限责任公司 | 一种天然气汽车 |
| CN206625918U (zh) * | 2017-04-12 | 2017-11-10 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 天然气发动机燃气温度控制系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111706446A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种燃气发动机的启动系统 |
| CN113775411A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-10 | 江苏金色海浪互联科技股份有限公司 | 一种箱撬式lng移动能源电站装置 |
| CN115899556A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-04-04 | 芜湖市欣龙机械有限责任公司 | 一种重卡lng气瓶用水浴式节温器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204109739U (zh) | 车辆加热系统 | |
| CN205158162U (zh) | 一种发动机台架试验中冷器温控及其冷却水温度控制系统 | |
| CN201367941Y (zh) | 新型发动机冷却液温度控制装置 | |
| CN106968838A (zh) | 天然气发动机燃气温度控制系统及方法 | |
| CN206625918U (zh) | 天然气发动机燃气温度控制系统 | |
| CN102817746B (zh) | 天然气发动机燃气温度控制系统 | |
| CN106839218A (zh) | 中央空调系统能效提升组件及其控制方法 | |
| CN109374309A (zh) | 废气再循环中冷器换热效率试验台及其控制方法 | |
| CN108547712A (zh) | 天然气发动机废气再循环（egr）冷却系统及其控制方法 | |
| CN208587222U (zh) | 发动机冷却系统及汽车 | |
| JP2004301186A (ja) | 液化ガス気化システム | |
| CN206207002U (zh) | 一种电加热汽化器 | |
| CN106592048B (zh) | 采用导热油加热的加弹机热箱换热系统 | |
| CN112983686B (zh) | 双燃料发动机lng供气系统及lng船 | |
| CN107120217A (zh) | 燃气发动机进气温控系统 | |
| CN209426516U (zh) | 空调系统及汽车 | |
| CN107449148A (zh) | 热泵热水器水箱及热泵热水器 | |
| RU178604U1 (ru) | Топливная система автомобиля | |
| CN207279962U (zh) | 余热回收利用系统 | |
| CN205549646U (zh) | 药用酒精蒸馏自控化生产系统 | |
| CN205528935U (zh) | 铜管加工在线退火设备保护气体节能系统 | |
| CN205783826U (zh) | 热泵热水器水箱及热泵热水器 | |
| CA2862664C (en) | Vaporizer system and control strategy | |
| CN111749779A (zh) | 一种发动机冷却系统 | |
| IT201800010216A1 (it) | Sistema di controllo di spillamento per un serbatoio di carburante |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170721 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |