CN201013456Y - 柴油-lng电控双燃料发动机系统装置 - Google Patents

柴油-lng电控双燃料发动机系统装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种柴油－LNG电控双燃料发动机系统装置，解决柴油－CNG双燃料系统结构复杂、可靠性差等问题，其结构是，LNG储罐与低温软管的一端连接，低温软管另一端与LNG汽化器连接，LNG汽化器的另一端与低压电磁阀连接；减压调节器接低压电磁阀，减压调节器经导线接步进电机，步进电机同混合器相连接，混合器两侧上分别接有空气滤清器和蜗轮增压器，蜗轮增压器上接有发动机进气管，电子控制子系统由LNG电控器及相连接的双燃控制开关、转速传感器、排气温度传感器构成，LNG电控器经管线和限位气缸的推杆与喷油泵相接，LNG电控器经导线与步进电机相连，其结构简单，性能稳定可靠，燃料能量密度大，经济和社会效益显著。

Description

柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置
一、技术领域
本实用新型涉及燃料系统装置，特别是一种采用柴油-天然气双燃料发动机控制技术的柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置。
二、背景技术
目前，国内现有的柴油-天然气双燃料系统主要为柴油-CNG双燃料系统，其主要有三种形式：
1、机械控制混合器供气；
2、电子控制混合器喷射；
3、电子控制进气歧管喷射。
其中，机械控制混合器供气系统结构简单，成本低；其缺点是空燃比控制不够准确。
电子控制混合器喷射由电子控制单元通过电磁喷射阀来控制气体燃料的供给量，提供引燃油量的喷油泵的齿条由电子控制单元通过步进电机来控制，提高了空燃比的控制精度，降低双燃料发动机的气体排放，提高了气体燃料的替代率，但结构较复杂，成本较高，改装一次性投入较大，此种方式国内虽已开发使用，但有待进行改装和推广。
电子控制进气歧管喷射可以严格控制气体燃料喷射量和喷射始点与进排气门及活塞的运动相位关系，易于实现定时供气及层状供气，可根据发动机转速与负荷更准确地控制空燃比，可以取得良好的动力及排放气体性能。但结构复杂，造价更高，国内目前还处于初期研究开发阶段。
由于柴油-CNG双燃料系统存在的诸多缺点，严重地制约了柴油-CNG双燃料汽车的推广和应用，其改进势在必行。
三、实用新型内容
针对上述情况，本实用新型之目的就是为克服柴油-CNG双燃料系统存在的缺点，而提供一种新型的柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置，以提高燃料能量密度，增加续驶里程，解决柴油-CNG双燃料系统结构复杂、可靠性差、价格高、改装投资回收期长等问题，促进柴油-LNG双燃料汽车的规模化发展，其解决的技术方案是，本实用新型包括LNG供气系统和柴油-天然气双燃料电控系统两部分，所说的LNG供气系统是由储罐、低温软管、LNG汽化器构成，LNG储罐与低温软管的一端连接，低温软管另一端与LNG汽化器连接，LNG汽化器的另一端与低压电磁阀连接；所说的柴油-天然气双燃料电控系统是由天然气控制子系统和电子控制子系统两部分构成，其中天然气控制子系统是由减压调节器、低压电磁阀和混合器构成，减压调节器接低压电磁阀，减压调节器经导线接步进电机，步进电机同混合器相连接，混合器两侧上分别接有空气滤清器和蜗轮增压器，蜗轮增压器上接有发动机进气管，电子控制子系统由LNG电控器及相连接的双燃控制开关、转速传感器、排气温度传感器构成，LNG电控器经管线和限位气缸的推杆与喷油泵相接，LNG电控器经导线与步进电机相连，本实用新型结构简单，性能稳定可靠，燃料能量密度大，成本低，易推广应用，有利于提高车载储备能力，增加汽车的续驶里程，经济和社会效益显著。
四、附图说明
附图为本实用新型结构图。
五、具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
由附图给出，本实用新型包括LNG供气系统和柴油-天然气双燃料电控系统两部分，所说的LNG供气系统是由LNG储罐1、低温软管2、LNG汽化器3构成，LNG储罐1与低温软管2的一端连接，低温软管2另一端与LNG汽化器3连接，LNG汽化器3的另一端与低压电磁阀7连接；所说的柴油-天然气双燃料电控系统是由天然气控制子系统和电子控制子系统两部分构成，其中天然气控制子系统是由减压调节器8、低压电磁阀7和混合器13构成，减压调节器8接低压电磁阀7，减压调节器8经导线接步进电机11，步进电机11同混合器13相连接，混合器13两侧上分别接有空气滤清器10和蜗轮增压器12，蜗轮增压器12上接有发动机进气管14，电子控制子系统由LNG电控器15及相连接的双燃控制开关16、转速传感器17、排气温度传感器18构成，LNG电控器15经管线20和限位气缸21的推杆与喷油泵22相接，LNG电控器15经管线19与步进电机11相连。
为了保证使用效果，LNG汽化器3外部上装有冷却水管4，减压调节器8外部上有循环水道9；LNG汽化器3与低压电磁阀7间的连接管上装有针阀5和压力表6；低温软管2可采用低温金属软管，LNG汽化器为水浴式汽化器，由发动机的循环冷却水(一般为80℃)作热源，LNG储罐采用双层金属加真空多层缠绕绳热结构，来自LNG储罐的LNG经汽化器汽化后进入柴油-天然气双燃料电控系统，本实用新型中所用各部件或元件均为市售产品，可由市场购得或自行设计制得均可，本实用新型在于将其科学合理的组合构成新型的柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置。
使用时，该系统装置安装在柴油发动机上，可以使柴油发动机既可以在柴油-LNG双燃料状态下工作，也可以在全柴油状态下工作。发动机的工作状态由电子转换开关即双燃料控制开关16控制。在全柴油工作状况下，柴油-天然气双燃料电控系统将天然气气源切断，发动机恢复到原机工作状态，发动机的工作性能和操作性能不受影响。在柴油-LNG双燃料状态下，来自LNG储罐的LNG由LNG汽化器汽化后，经减压阀稳压和调压，将压力稳定在0.4Mpa左右，再进入两级减压调节器，由减压调节器和混合器根据发动机进气管的真空度自动调节天然气的供给量，天然气经减压调节器、动力调节阀、混合器进入发动机进气管，与空气混合后进入发动机汽缸，由柴油引燃燃烧做功。
柴油-天然气双燃料电控系统根据传入的发动机油门位置、转速等信号，由控制软件进行模拟分析和对比，并输出控制参数，控制天然气电磁阀的接通和断开，以获得发动机所需的功率和转速。
本实用新型柴油-LNG双燃料电控系统装置与现有的柴油-CNG双燃料系统相比，具有如下优点：
1、LNG的燃料能量密度大，车辆的续驶里程长：LNG的气、液体积比为625∶1，其能量密度是20Mpa CNG能量密度的2.5倍。有利于提高车载储备能力，增加汽车的续驶里程。
2、系统结构简单，控制可靠。
3、综合技术性能好。
4、成本低，车辆改装投资少、回收快，有利于柴油-天然气双燃料汽车的推广和发展，经济和社会效益显著。

Claims (3)

1.一种柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置，包括LNG供气系统和柴油-天然气双燃料电控系统两部分，其特征在于，所说的LNG供气系统是由LNG储罐(1)、低温软管(2)、LNG汽化器(3)构成，LNG储罐(1)与低温软管(2)的一端连接，低温软管(2)另一端与LNG汽化器(3)连接，LNG汽化器(3)的另一端与低压电磁阀(7)连接；所说的柴油-天然气双燃料电控系统是由天然气控制子系统和电子控制子系统两部分构成，其中天然气控制子系统是由减压调节器(8)、低压电磁阀(7)和混合器(13)构成，减压调节器(8)接低压电磁阀(7)，减压调节器(8)经导线接步进电机(11)，步进电机(11)同混合器(13)相连接，混合器(13)两侧上分别接有空气滤清器(10)和蜗轮增压器(12)，蜗轮增压器(12)上接有发动机进气管(14)，电子控制子系统由LNG电控器(15)及相连接的双燃控制开关(16)、转速传感器(17)、排气温度传感器(18)构成，LNG电控器(15)经管线(20)和限位气缸(21)的推杆与喷油泵(22)相接，LNG电控器(15)经管线(19)与步进电机(11)相连。
2.根据权利要求1所述的柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置，其特征在于，所说的LNG汽化器(3)外部上装有冷却水管(4)，减压调节器(8)外部上有循环水道(9)。
3.根据权利要求1所述的柴油-LNG电控双燃料发动机系统装置，其特征在于，所说的LNG汽化器(3)与低压电磁阀(7)间的连接管上装有针阀(5)和压力表(6)。
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