CN206625918U - 天然气发动机燃气温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气发动机燃气温度控制系统，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。本实用新型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

天然气发动机燃气温度控制系统

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型的技术方案是：

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。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本控制系统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)本控制系统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。采用本控制系统后，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实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例中控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型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，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型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，在不偏离本实用新型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，本控制系统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。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (1)

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。