CN112814814A - 一种燃气发动机的进气除水系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种燃气发动机的进气除水系统，用于实现燃气系统的自动排水。本申请实施例包括：中冷器、增压器、发动机、节气门、第一智能滤清器、第二智能滤清器、燃料进气结构、混合器、发动机电子控制单元以及EGR冷却器；中冷器分别与增压器、第二智能滤清器连接；节气门分别与第二智能滤清器、混合器连接；混合器分别与发动机、节气门、第一智能滤清器、燃料进气结构连接；EGR冷却器分别与第一智能滤清器、增压器连接；发动机电子控制单元设于发动机；当第一智能滤清器或第二智能滤清器发送电信号时，发动机电子控制单元用于根据接收的电信号控制对应智能滤清器的自动排水状态。

Description

一种燃气发动机的进气除水系统
技术领域
本申请实施例涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃气发动机的进气除水系统。
背景技术
整车的燃气发动机进气系统是整车的重要组成部分，燃气从燃料罐经过高压切断阀、稳压器、滤清器、低压切断阀和燃气喷射部件，并与增压中冷后新鲜空气、废气再循环(EGR，Exhaust Gas Recirculation)冷却器冷却废气在混合器中进行充分混合后，在发动机燃烧室进行燃烧并发出功率给整车，驱动整车行驶。
目前，在燃气系统内的发动机进行燃烧反应时，进气的新鲜空气可以通过增压中冷后进入系统，再从发动机排气中引入高温排气，经过EGR冷却器形成冷却废气，并通过EGR阀门的开度控制废气的进入量。
由于处于中冷进气以及冷却废气的过程的气体中会含有水蒸气，而水蒸气在经过中冷器降温或EGR冷却器后会凝结成水，造成相关的部件卡滞，影响气体的进气量，从而造成整车功率不足。
发明内容
本申请实施例提供了一种燃气发动机的进气除水系统，用于实现燃气系统的自动排水。
本申请在第一方面提供了一种燃气发动机的进气除水系统，包括：
中冷器、增压器、发动机、节气门、第一智能滤清器、第二智能滤清器、燃料进气结构、混合器、发动机电子控制单元以及EGR冷却器；
所述中冷器分别与所述增压器、所述第二智能滤清器连接，所述第二智能滤清器用于根据过滤水蒸气的液态水水位状态向所述发动机电子控制单元发送对应的电信号；
所述节气门分别与所述第二智能滤清器、所述混合器连接，所述节气门用于控制气体进入所述发动机的通道开启或关闭，所述混合器用于混合经增压中冷的新鲜空气与冷却废气；
所述混合器分别与所述发动机、所述节气门、所述第一智能滤清器、所述燃料进气结构连接，所述第一智能滤清器用于根据过滤废气的液态水水位状态向所述发动机电子控制单元发送对应的电信号，所述燃料进气结构用于处理燃料进气；
所述EGR冷却器分别与所述第一智能滤清器、所述增压器连接，所述EGR冷却器用于冷却废气；
所述发动机电子控制单元设于所述发动机；
当所述第一智能滤清器或所述第二智能滤清器发送电信号时，所述发动机电子控制单元用于根据接收的电信号控制对应智能滤清器的自动排水状态。
可选的，所述燃料进气结构，包括：
燃料罐、稳压器、滤清器以及燃气喷射部件；
所述燃料罐与所述稳压器连接，所述稳压器用于实现对所述发动机的稳压进气；
所述稳压器与所述滤清器连接，所述滤清器用于去除进气燃气中的杂质及部分水分；
所述滤清器与所述燃气喷射部件连接，所述燃气喷射部件用于向所述发动机喷射进气燃气。
可选的，所述系统还包括：高压切断阀；
所述燃料罐与所述稳压器通过所述高压切断阀连接，所述高压切断阀用于开启或关闭燃气的供给。
可选的，所述系统还包括：低压切断阀；
所述滤清器与所述燃气喷射部件通过所述低压切断阀连接，所述低压切断阀用于开启或关闭燃气的供给。
可选的，所述系统还包括：EGR阀门；
所述EGR阀门设于所述EGR冷却器与所述混合器之间，所述EGR阀门用于控制反馈的废气再循环量。
可选的，所述系统还包括：第一水位传感器；
所述第一水位传感器设于所述第一智能滤清器上，所述第一水位传感器用于感知所述第一智能滤清器的内部液态水水位高度。
可选的，所述系统还包括：第二水位传感器；
所述第二水位传感器设于所述第二智能滤清器上，所述第二水位传感器用于感知所述第二智能滤清器的内部液态水水位高度。
可选的，所述系统还包括：第一警示灯以及第二警示灯；
第一警示灯设于所述第一智能滤清器上，所述第一警示灯用于当所述第一水位传感器感知水位高度到达第一预设水位高度时亮光；
第二警示灯设于所述第二智能滤清器上，所述第二警示灯用于当所述第二水位传感器感知水位高度达到第二预设水位高度时亮光。
可选的，所述第一智能滤清器与所述第二智能滤清器的两端的接缝处涂裹有气密胶。
可选的，所述第一智能滤清器与所述第二智能滤清器的内表面涂裹防水漆。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
通过提供了一种具有中冷器、增压器、发动机、节气门、第一智能滤清器、第二智能滤清器、燃料进气结构、混合器、发动机电子控制单元以及EGR冷却器的燃气发动机的进气除水系统来去除中冷增压以及冷却废气所产生的水蒸气，解决了因蒸汽水在低温下凝结成水造成相关部件卡滞，从而导致整车功率不足的情况。其中，在中冷进气时，第二智能滤清器用于根据过滤水蒸气的液态水水位状态向发动机电子控制单元发送对应的电信号；在冷却废气时，第一智能滤清器用于根据过滤废气的液态水水位状态向发动机电子控制单元发送对应的电信号，发动机电子控制单元用于根据接收到的电信号控制对应的智能滤清器的自动排水状态。
附图说明
图1为本申请实施例中燃气发动机的进气除水系统的一个整体结构示意图；
图2为本申请实施例中燃气发动机的进气除水系统的一个燃料进气结构示意图。
具体实施方式
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图2，在本申请实施例中的燃气发动机的进气除水系统，包括：
中冷器1、增压器2、发动机3、节气门4、第一智能滤清器5、第二智能滤清器6、燃料进气结构7、混合器8、发动机电子控制单元9以及EGR冷却器10；
中冷器1分别与增压器2、第二智能滤清器6连接，第二智能滤清器6用于根据过滤水蒸气的液态水水位状态向发动机电子控制单元9发送对应的电信号；
节气门4分别与第二智能滤清器6、混合器8连接，节气门4用于控制气体进入发动机3的通道开启或关闭，混合器8用于混合经增压中冷的新鲜空气与冷却废气；
混合器8分别与发动机3、节气门4、第一智能滤清器5、燃料进气结构7连接，第一智能滤清器5用于根据过滤废气的液态水水位状态向发动机电子控制单元9发送对应的电信号，燃料进气结构7用于处理燃料进气；
EGR冷却器10分别与第一智能滤清器5、增压器2连接，EGR冷却器10用于冷却废气；
发动机电子控制单元9设于发动机3；
当第一智能滤清器5或第二智能滤清器6发送电信号时，发动机电子控制单元9用于根据接收的电信号控制对应智能滤清器的自动排水状态。
在本申请实施例中，通过提供了一种具有中冷器1、增压器2、发动机3、节气门4、第一智能滤清器5、第二智能滤清器6、燃料进气结构7、混合器8、发动机电子控制单元9以及EGR冷却器10的燃气发动机的进气除水系统来去除中冷增压以及冷却废气所产生的水蒸气，解决了因蒸汽水在低温下凝结成水造成相关部件卡滞，从而导致整车功率不足的情况。其中，在中冷进气时，第二智能滤清器6用于根据过滤水蒸气的液态水水位状态向发动机电子控制单元9发送对应的电信号；在冷却废气时，第一智能滤清器5用于根据过滤废气的液态水水位状态向发动机电子控制单元9发送对应的电信号，发动机电子控制单元9用于根据接收到的电信号控制对应的智能滤清器的自动排水状态。
可选的，燃料进气结构7可以包括燃料罐21、稳压器22、滤清器23以及燃气喷射部件24；燃料罐21与稳压器22连接，稳压器22用于实现对发动机3的稳压进气；稳压器22与滤清器23连接，滤清器23用于去除进气燃气中的杂质及部分水分；滤清器23与燃气喷射部件24连接，燃气喷射部件24用于向发动机3喷射进气燃气。进一步的，系统还可以包括高压切断阀25以及低压切断阀26，高压切断阀25设置在燃料罐21与稳压器22之间，低压切断阀26设置在滤清器23与燃气喷射部件24之间，高压切断阀25与低压切断阀26用于开启或关闭燃气的供给。在燃气进气的过程中，燃气会从燃料罐21经过高压切断阀25、稳压器22、滤清器23、低压切断阀26和燃气喷射部件24，并与增压中冷后新鲜空气、EGR冷却器10冷却废气在混合器8中进行充分混合后，在发动机3内进行燃烧并产生功率给整车，驱动整车行驶。在燃气系统正常运行的情况下，发动机3启动则切断阀接通，发动机3停机则切断阀关闭。
在系统中，还可以在EGR冷却器10与混合器8之间设置有EGR阀门11，这个EGR阀门11用于控制反馈的废气再循环量。
为了确定发动机电子控制单元9控制自动排水状态所需要的相关电信号，需要获取第一智能滤清器5以及第二智能滤清器6的工作状态相关参数，因此在第一智能滤清器5上设置第一水位传感器12，在第二智能滤清器6上设置第二水位传感器13。其中，第一水位传感器12用于感知第一智能滤清器5的内部液态水水位高度，第二水位传感器13用于感知第二智能滤清器6的内部液态水水位高度。同时，为了能够起到警示作用，还需要在第一智能滤清器5上设置第一警示灯14，第二智能滤清器6上设置第二警示灯15，此处的警示灯灯亮状态可以是常亮，也可以为间接性地闪烁亮光，具体此处不做限定。
在中冷进气的过程中，新鲜空气经过增压器2增压后，形成高温空气。经过中冷器1降温后，形成增压中冷后新鲜空气。增压中冷后新鲜空气在经过第二智能滤清器6时，水蒸气被其内部的特殊结构过滤形成液态水，并存储在第二智能滤清器6的底部。当第二水位传感器13感知到第二智能滤清器6所存储的水位高度达到第二预设水位高度时，第二水位传感器13两个电极感应点接通，向发动机电子控制单元9发出对应状态的电信号，与此同时，第二警示灯15发出亮光，提示燃气系统内的凝结水需要排出。发动机电子控制单元9在接收到对应状态的电信号后，则能够控制第二智能滤清器6打开放水阀进行自动排水。
在冷却废气的过程中，当第一水位传感器12感知到第一智能滤清器所存储的水位高度达到第一预设水位高度时，第一水位传感器12两个电极感应点接通，向发动机电子控制单元9发出对应状态的电信号，同时，第一警示灯14发出亮光，提示燃气系统中的凝结水需要排出。发动机电子控制单元9在接收到对应状态的电信号后，则能够控制第一智能滤清器5打开放水阀进行自动排水。
除了能够在中冷进气以及冷却废气的过程中可以通过发动机电子控制单元9来控制对应的智能滤清器的自动排水状态，为了对发动机起到启动前校验以及停机后维护的作用，还可以在驾驶员对发动机3启动前，发动机电子控制单元9就控制第一智能滤清器5以及第二智能滤清器6打开放水阀进行启动前的自动排水，排水完毕，发动机3进行启动操作；在驾驶员停车后，发动机电子控制单元9控制第一智能滤清器5以及第二智能滤清器6打开其放水阀进行停车后的自动排水，排水完毕，发动机3进行停机操作。
需要说明的是，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃气发动机的进气除水系统，其特征在于，包括：
中冷器、增压器、发动机、节气门、第一智能滤清器、第二智能滤清器、燃料进气结构、混合器、发动机电子控制单元以及EGR冷却器；
所述中冷器分别与所述增压器、所述第二智能滤清器连接，所述第二智能滤清器用于根据过滤水蒸气的液态水水位状态向所述发动机电子控制单元发送对应的电信号；
所述节气门分别与所述第二智能滤清器、所述混合器连接，所述节气门用于控制气体进入所述发动机的通道开启或关闭，所述混合器用于混合经增压中冷的新鲜空气与冷却废气；
所述混合器分别与所述发动机、所述节气门、所述第一智能滤清器、所述燃料进气结构连接，所述第一智能滤清器用于根据过滤废气的液态水水位状态向所述发动机电子控制单元发送对应的电信号，所述燃料进气结构用于处理燃料进气；
所述EGR冷却器分别与所述第一智能滤清器、所述增压器连接，所述EGR冷却器用于冷却废气；
所述发动机电子控制单元设于所述发动机；
当所述第一智能滤清器或所述第二智能滤清器发送电信号时，所述发动机电子控制单元用于根据接收的电信号控制对应智能滤清器的自动排水状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料进气结构，包括：
燃料罐、稳压器、滤清器以及燃气喷射部件；
所述燃料罐与所述稳压器连接，所述稳压器用于实现对所述发动机的稳压进气；
所述稳压器与所述滤清器连接，所述滤清器用于去除进气燃气中的杂质及部分水分；
所述滤清器与所述燃气喷射部件连接，所述燃气喷射部件用于向所述发动机喷射进气燃气。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：高压切断阀；
所述燃料罐与所述稳压器通过所述高压切断阀连接，所述高压切断阀用于开启或关闭燃气的供给。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：低压切断阀；
所述滤清器与所述燃气喷射部件通过所述低压切断阀连接，所述低压切断阀用于开启或关闭燃气的供给。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：EGR阀门；
所述EGR阀门设于所述EGR冷却器与所述混合器之间，所述EGR阀门用于控制反馈的废气再循环量。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一水位传感器；
所述第一水位传感器设于所述第一智能滤清器上，所述第一水位传感器用于感知所述第一智能滤清器的内部液态水水位高度。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二水位传感器；
所述第二水位传感器设于所述第二智能滤清器上，所述第二水位传感器用于感知所述第二智能滤清器的内部液态水水位高度。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一警示灯以及第二警示灯；
第一警示灯设于所述第一智能滤清器上，所述第一警示灯用于当所述第一水位传感器感知水位高度到达第一预设水位高度时亮光；
第二警示灯设于所述第二智能滤清器上，所述第二警示灯用于当所述第二水位传感器感知水位高度达到第二预设水位高度时亮光。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一智能滤清器与所述第二智能滤清器的两端的接缝处涂裹有气密胶。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一智能滤清器与所述第二智能滤清器的内表面涂裹防水漆。
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