CN107120217A - 燃气发动机进气温控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气发动机进气温控系统，属于发动机进气中冷系统技术领域，包括发动机和设于所述发动机上的进气管，所述进气管连通混合气管道的出口，所述混合气管道的入口分别连接中冷后空气管道和燃气供给单元，所述进气管内部设有低温介质管道，所述低温介质管道分别连通有低温介质入口管道和低温介质出口管道，所述低温介质入口管道上设有第一电控流量阀；所述进气管上还设有进气温度传感器，所述进气温度传感器电连接所述发动机的ECU的输入端，所述ECU的输出端电连接所述第一电控流量阀。本发明保证了燃气发动机在不同的环境下都能有可控的进气温度，保证了发动机动力性和经济性。

Description

燃气发动机进气温控系统
技术领域
本发明属于发动机进气中冷系统技术领域，尤其涉及一种燃气发动机进气温控系统。
背景技术
发动机在运行时会产生很高的温度，而且发动机一般安装在密闭的空间内，这样会造成发动机舱内温度明显高于环境温度。传统发动机在炎热的夏天因为环境温度过高，发动机同外界的热交换变差，本来就高温的发动机加之外界环境温度高，导致发动机进气温度过高，进而导致发动机动力性变差，燃气消耗变高，甚至导致发动机停机，因为环境温度随季节的变化，不可能将中冷器匹配的过大。
因此，如何保证燃气发动机在不同的环境下都能有可控的进气温度，保证发动机动力性不受影响，经济性不会变差，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种燃气发动机进气温控系统，以解决传统发动机在高温环境下导致进气温度过高引起燃料消耗高，动力性差的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：燃气发动机进气温控系统，包括发动机和设于所述发动机上的进气管，所述进气管连通混合气管道的出口，所述混合气管道的入口分别连接中冷后空气管道和燃气供给单元，所述进气管内部设有低温介质管道，所述低温介质管道分别连通有低温介质入口管道和低温介质出口管道，所述低温介质入口管道上设有第一电控流量阀；
所述进气管上还设有进气温度传感器，所述进气温度传感器电连接所述发动机的ECU的输入端，所述ECU的输出端电连接所述第一电控流量阀。
作为一种改进，所述燃气供给单元包括通过燃气管道依次串接的气罐、汽化器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、调压器、滤清器和燃料控制阀，所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述调压器之间的所述燃气管道；
所述发动机通过冷却水管道与所述汽化器构成冷却液回路，所述发动机上安装有水温传感器，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；
所述燃气温度传感器和所述水温传感器分别与所述ECU的输入端电连接；
所述ECU的输出端分别电连接所述第二电控流量阀和所述第三电控流量阀。
作为一种改进，所述燃气供给单元包括通过燃气管道依次串接的气罐、减压器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、滤清器和燃料控制阀，所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述滤清器之间的所述燃气管道；
所述发动机通过冷却水管道与所述减压器构成冷却液回路，所述发动机上安装有水温传感器，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；
所述燃气温度传感器和所述水温传感器分别与所述ECU的输入端电连接；
所述ECU的输出端分别电连接所述第二电控流量阀和所述第三电控流量阀。
作为进一步的改进，所述燃料控制阀入口的所述燃气管道上设有燃气温度压力传感器，所述燃气温度压力传感器电连接所述ECU的输入端。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于燃气发动机进气温控系统的进气管内部设有低温介质管道，所述低温介质管道分别连通有低温介质入口管道和低温介质出口管道，所述低温介质入口管道上设有第一电控流量阀；所述进气管上还设有进气温度传感器，所述进气温度传感器电连接所述发动机的ECU的输入端，所述ECU的输出端电连接所述第一电控流量阀，因而在使用时，ECU根据进气温度传感器的测量值，判断进气温度是否高于设定值，如高于设定值，则通过ECU发出信号，调整第一电控流量阀的开度加大，使低温介质经低温介质入口管道进入低温介质管道内，从而同进气管内的混合气进行热交换，使进气温度控制在一定范围内；如果进气温度低于设定值，则减小第一电控流量阀的开度，使进气温度不至于过低，实现进气温度的闭环控制。
本发明提供的燃气发动机进气温控系统，保证了燃气发动机在不同的环境下都能有可控的进气温度，保证了发动机动力性和经济性。
由于所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述调压器之间的所述燃气管道，因而低温介质采用汽化后的液化天然气，使得进气温控系统的结构简单，紧凑。
由于所述燃气供给单元设计了气罐、汽化器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、调压器、滤清器和燃料控制阀，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；因而当进气温度高于设定值时，通过ECU发出信号，减小第二电控流量阀的开度，同时减小第三电控流量阀的开度，减小汽化器的换热能力；如果进气温度低于设定值，则增大第二电控流量阀的开度，同时增大第三电控流量阀的开度。
由于所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述滤清器之间的所述燃气管道，因而低温介质采用减压后的压缩天然气，使得进气温控系统的结构简单，紧凑。
由于所述燃气供给单元设计了气罐、减压器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、滤清器和燃料控制阀，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；因而当进气温度高于设定值时，通过ECU发出信号，减小第二电控流量阀的开度，同时减小第三电控流量阀的开度，减小减压器的换热能力；如果进气温度低于设定值，则增大第二电控流量阀的开度，同时增大第三电控流量阀的开度。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图中：1-发动机，11-水温传感器，2-进气管，21-低温介质管道，22-进气温度传感器，3-混合气管道，4-中冷后空气管道，51-气罐，52-汽化器，53-燃气温度传感器，54-第二电控流量阀，55-调压器，56-滤清器，57-燃料控制阀，58-燃气温度压力传感器，59-减压器，6-低温介质入口管道，7-低温介质出口管道，8-第一电控流量阀，9-冷却水管道，10-第三电控流量阀；
图中空心箭头代表中冷后空气流向；加粗空心箭头代表燃气流向；加粗实心箭头代表混合气流向；实心箭头代表冷却液流向。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，一种燃气发动机进气温控系统，包括发动机1和设于发动机1上的进气管2，进气管2连通混合气管道3的出口，混合气管道3的入口分别连接中冷后空气管道4和燃气供给单元，进气管2内部设有低温介质管道21，低温介质管道21分别连通有低温介质入口管道6和低温介质出口管道7，低温介质入口管道6上设有第一电控流量阀8。
优选的，低温介质管道21包括连接在一起的螺旋管道(图中未示出)和直线管道(图中未示出)，直线管道位于螺旋管道内部，因而通过螺旋管道可以增加低温气体的循环面积，使得换热效果好。
进气管2上还设有进气温度传感器22，进气温度传感器22电连接发动机的ECU(图中未示出)的输入端，ECU的输出端电连接第一电控流量阀8。
上述燃气供给单元包括通过燃气管道(图中未标出)依次串接的气罐51、汽化器52、燃气温度传感器53、第二电控流量阀54、调压器55、滤清器56和燃料控制阀57。
在本实施例中，为了使进气温控系统的结构简单，紧凑，低温介质入口管道6的入口端连通燃气温度传感器53与第二电控流量阀54之间的燃气管道，低温介质出口管道7的出口端连通第二电控流量阀54和调压器55之间的燃气管道，这样低温介质采用汽化后的液化天然气。
发动机1通过冷却水管道9与汽化器52构成冷却液回路，发动机1上安装有水温传感器11，冷却水管道9上安装有第三电控流量阀10。
燃气温度传感器53和水温传感器11分别与ECU的输入端电连接。
ECU的输出端分别电连接第二电控流量阀54和第三电控流量阀10。
燃料控制阀57入口的燃气管道上设有燃气温度压力传感器58，燃气温度压力传感器58电连接ECU的输入端。
其工作原理如下：
在使用时，ECU根据进气温度传感器22的测量值，判断进气温度是否高于设定值，如高于设定值，则通过ECU发出信号，调整第一电控流量阀8的开度加大，减小第二电控流量阀54的开度，同时减小第三电控流量阀10的开度，减小汽化器52的换热能力，燃气温度传感器53将汽化器52出口温度反馈给ECU，低温燃气经低温介质入口管道6进入低温介质管道21内，从而同进气管2内的混合气进行热交换，使进气温度控制在一定范围内；如果进气温度低于设定值，则减小第一电控流量阀8的开度，增大第二电控流量阀54的开度，同时增大第三电控流量阀10的开度，使进气温度不至于过低，实现进气温度的闭环控制。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图2所示，燃气供给单元包括通过燃气管道(图中未标出)依次串接的气罐51、减压器59、燃气温度传感器53、第二电控流量阀54、滤清器56和燃料控制阀57。
在本实施例中，为了使进气温控系统的结构简单，紧凑，低温介质入口管道6的入口端连通燃气温度传感器53与第二电控流量阀54之间的燃气管道，低温介质出口管道7的出口端连通第二电控流量阀54和滤清器56之间的燃气管道，这样低温介质采用减压后的压缩天然气。
发动机1通过冷却水管道9与减压器59构成冷却液回路，发动机1上安装有水温传感器11，冷却水管道9上安装有第三电控流量阀10。
燃气温度传感器53和水温传感器11分别与ECU的输入端电连接。
ECU的输出端分别电连接第二电控流量阀54和第三电控流量阀10。
其工作原理如下：
在使用时，ECU根据进气温度传感器22的测量值，判断进气温度是否高于设定值，如高于设定值，则通过ECU发出信号，调整第一电控流量阀8的开度加大，减小第二电控流量阀54的开度，同时减小第三电控流量阀10的开度，减小减压器59的换热能力，低温燃气经低温介质入口管道6进入低温介质管道21内，从而同进气管2内的混合气进行热交换，使进气温度控制在一定范围内；如果进气温度低于设定值，则减小第一电控流量阀8的开度，增大第二电控流量阀54的开度，同时增大第三电控流量阀10的开度，使进气温度不至于过低，实现进气温度的闭环控制。
需要说明的是，上述气罐51、汽化器52、减压器59、滤清器56和燃料控制阀57，均为本领域的公知技术，在此不再赘述。
本发明实施例提供的燃气发动机进气温控系统，保证了燃气发动机在不同的环境下都能有可控的进气温度，保证了发动机动力性和经济性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.燃气发动机进气温控系统，包括发动机和设于所述发动机上的进气管，所述进气管连通混合气管道的出口，所述混合气管道的入口分别连接中冷后空气管道和燃气供给单元，其特征在于，所述进气管内部设有低温介质管道，所述低温介质管道分别连通有低温介质入口管道和低温介质出口管道，所述低温介质入口管道上设有第一电控流量阀；
所述进气管上还设有进气温度传感器，所述进气温度传感器电连接所述发动机的ECU的输入端，所述ECU的输出端电连接所述第一电控流量阀。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机进气温控系统，其特征在于，所述燃气供给单元包括通过燃气管道依次串接的气罐、汽化器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、调压器、滤清器和燃料控制阀，所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述调压器之间的所述燃气管道；
所述发动机通过冷却水管道与所述汽化器构成冷却液回路，所述发动机上安装有水温传感器，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；
所述燃气温度传感器和所述水温传感器分别与所述ECU的输入端电连接；
所述ECU的输出端分别电连接所述第二电控流量阀和所述第三电控流量阀。
3.根据权利要求1所述的燃气发动机进气温控系统，其特征在于，所述燃气供给单元包括通过燃气管道依次串接的气罐、减压器、燃气温度传感器、第二电控流量阀、滤清器和燃料控制阀，所述低温介质入口管道的入口端连通所述燃气温度传感器与所述第二电控流量阀之间的所述燃气管道，所述低温介质出口管道的出口端连通所述第二电控流量阀和所述滤清器之间的所述燃气管道；
所述发动机通过冷却水管道与所述减压器构成冷却液回路，所述发动机上安装有水温传感器，所述冷却水管道上安装有第三电控流量阀；
所述燃气温度传感器和所述水温传感器分别与所述ECU的输入端电连接；
所述ECU的输出端分别电连接所述第二电控流量阀和所述第三电控流量阀。
4.根据权利要求2或3所述的燃气发动机进气温控系统，其特征在于，所述燃料控制阀入口的所述燃气管道上设有燃气温度压力传感器，所述燃气温度压力传感器电连接所述ECU的输入端。
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