CN217300710U - 一种气体发动机及发电系统、车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体发动机及发电系统、车辆，属于发动机技术领域，解决了增压器对环境温度适应性差的问题，包括依次连接的空滤、混合器、增压器及中冷器，中冷器通过节气门与进气管连接，中冷器与旁通管的一端连接，旁通管的另一端连接至混合器和增压器之间的管路，旁通管设有旁通阀，旁通管路上还安装有电磁切断阀，本实用新型的气体发动机，提高了增压器对高温环境和低温环境的适应能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种气体发动机及发电系统、车辆。
背景技术
这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
气体发动机是指利用燃烧天然气、沼气、工业废气等可燃气体来产生动能的发动机。
随着环境温度的变化，增压器运行状态会发生较大变化，具体表现是低温节气门前后压差过大，增压器出现喘振，高温出现节气门前后压差不足而无法达到额定功率。
现有技术中，增加了进气旁通阀来调节节气门前后的压差，目前采用的进气旁通阀为电控蝶阀，但是发明人发现，该技术手段存在适用温度有限的问题，低温状态下能够解决增压器出现的喘振，在高温状态下，需要增大压差而关闭电控蝶阀，但是电控蝶阀在高温状态下存在泄漏问题，导致节气门前后无法达到要求的压差，降低了该方案对高温环境的适应能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种气体发动机，增强了对高温环境的适应能力。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
第一方面，本实用新型的实施例提供了一种气体发动机，包括依次连接的空滤、混合器、增压器及中冷器，中冷器通过节气门与进气管连接，中冷器与旁通管的一端连接，旁通管的另一端连接至混合器和增压器之间的管路，旁通管设有旁通阀，旁通管路上还安装有电磁切断阀。
可选的，所述电磁切断阀安装在旁通阀与中冷器之间的管段。
可选的，节气门上游的进气通道安装有第一压力检测元件，节气门下游的进气通道安装有第二压力检测元件，第一压力检测元件和第二压力检测元件均与控制器连接。
可选的，所述旁通阀与控制系统连接，能够接收控制系统的指令调节开度。
可选的，第一压力检测元件安装在进气管。
可选的，第二压力检测元件安装在中冷器。
可选的，所述节气门为电子节气门，电子节气门与控制器连接。
可选的，所述气体发动机为V型发动机。
第二方面，本实用新型的实施例提供了一种发电系统，设置有第一方面所述的气体发动机。
第三方面，本实用新型的实施例提供了一种车辆，设置有第一方面所述的气体发动机。
上述本实用新型的有益效果如下：
1.本实用新型的气体发动机，在旁通管路上安装电磁切断阀，在高温工况下仍然能够正常工作，进而使得在高温的情况下仍然能够对旁通管路进行关闭，避免了只有旁通阀时在高温状态下存在漏气而导致节气门前后压差无法达到要求的情况，避免了高温下节气门前后无法达到压差而增压器功率不足的问题。
2.本实用新型的气体发动机，设置有与控制器连接的第一压力检测元件、第二压力检测元件，并且旁通阀与控制器连接，能够通过第一压力检测元件和第二压力检测元件检测得到节气门前后的压差，自动控制旁通阀的开度，使得节气门前后压差在设定的范围内，保证了发动机的正常工作，提高了增压器适应低温环境的能力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1是本实用新型实施例1整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例1中电控蝶阀与节气门前后压差关系图；
其中，1.空滤，2.混合器，3.增压器，4.节气门，5.中冷器，6.旁通管路，7.电磁切断阀，8.第一压力传感器，9.第二压力传感器，10.电控蝶阀。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种气体发动机，包括空滤1，空滤1的的出气端通过管路与混合器2连接，混合器2用于空气与可燃气体的混合，混合器2的一个进气端通过管路与空滤1的出气端连接，混合器2的另一个进气端作为可燃气体的入口，本实施例中，在该进气端安装燃气计量阀，燃气计量阀与控制器连接，能够调节可燃气体的进气量。
混合器2的出气端通过管路与增压器3的进气端连接，增压器3用于对空气和可燃气体的混合气体进行压缩以提高混合气体的密度，从而增大发动机的功率。
增压器3的出气端通过管路与中冷器5连接，中冷器5为与增压器3配套使用的元件，用于降低增压后的混合气体的温度，以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。
中冷器5的出气端通过节气门4与进气管连接，进气管连接与气缸的进口连接，气缸的出气口连接至排气管。
节气门4采用电子节气门或者拉线式节气门等，本实施例中，节气门4采用电子节气门。
本实施例的气体发动机可采用单缸发动机或者多缸发动机，当采用多缸发动机时，可采用V型发动机。
V型发动机具有两组呈V型分布的气缸，每组气缸的进气口连接至进气管，气缸的出气口均连接至排气管，每组气缸对应的进气管均连接至中冷器。
随着环境温度的变化，增压器3的运行状态会发生较大变化，温度较低时节气门4前后压差过大，增压器3出现喘振，高温出现节气门4前后压差不足而无法达到额定功率。
因此，本实施例中设置了旁通管路6，用于调节节气门4的前后压差，旁通管路6一端连接至中冷器5，另一端连接至增压器3和混合器2之间的管路上。
旁通管路6上安装有旁通阀，旁通阀采用现有的电控蝶阀10即可，包括阀体、碟阀芯、电机等部件，电机控制碟阀芯转动以调节电控蝶阀10的开度，在低温工况下，通过调节电控蝶阀10的开度已实现气体增压压力的控制，减少节气门的前后压差，避免增压器出现喘振。
在高温状态下，需要增大节气门4前后压差以使得增压器达到额定功率，但是电控蝶阀10在高温状态下会存在一定的泄漏，导致节气门4前后压差无法达到设定的要求。
因此，本实施例中，在旁通管路6上设置电磁切断阀7，在高温状态下仍然能够正常工作，保证在电控蝶阀10泄漏状态下仍然能够关闭旁通管路6，使得节气门4前后压差达到设定要求，增强了增压器3对高温工况的适应性。
电磁切断阀7采用现有设备即可，包括电磁线圈、电磁阀芯及壳体等部件。
电磁切断阀7安装在电控蝶阀10的上游或者下游，本实施例中，电磁切断阀7安装在电控蝶阀10的下游，即电磁切断阀7安装在电控蝶阀10和中冷器5之间的管段上。
为了进一步提高增压器3对低温工况的适应性，节气门4上游的进气通道安装有第一压力检测元件，第一压力检测元件采用第一压力传感器8，节气门4下游的进气通道安装有第二压力检测元件，第二压力检测元件采用第二压力传感器9。
本实施例中，第二压力传感器9安装在进气管上，能够检测节气门4后气缸的进气压力，第一压力传感器8安装在中冷器5上，能够检测中冷器5内部即节气门4前的气体压力。
第一压力传感器8、第二压力传感器9和电控蝶阀10均与控制器连接，第一压力传感器8和第二压力传感器9能够将检测得到的气体压力传递给控制器，控制器控制电控蝶阀10工作，以调节节气门4的前后压差。
本实施例中的控制器采用ECU，ECU还与电子节气门连接，能够控制电子节气门的工作。
本实施例中的发动机为V型发动机，因此两个进气管上均安装有第二压力传感器9，气体发动机的具体控制方法为：
第一压力传感器8检测中冷器5内的气体压力值为P1，并传送给ECU。
两个进气管上的第二压力传感器9分别检测到两个进气管内的气体压力值分别为P2和P3，并传输给ECU。
ECU判断P2和P3的大小，并选取其中较小的值。
当P2值较小时，计算P2与P1之间的差值作为节气门4前后压差最小值，当P3值较小，计算P3与P1之间的压差作为节气门的前后压差最小值P。
图2为电控蝶阀开度与节气门前后压差的关系图，其中纵轴表示电控蝶阀的开度I，横轴表示节气门的前后压差P压差，根据节气门4的流量特性，预先获取允许运行的最小压差Pmin。
比较节气门4前后压差最小值P与允许运行的最小压差Pmin的大小。
如果节气门4前后压差最小值P大于允许运行的最小压差Pmin，则ECU发送指令，控制电磁切断阀7打开，并控制电控蝶阀10工作，调节电控蝶阀的开度，使得电控蝶阀的开度增大，节气门4前后压差减小，直至节气门4前后压差的最小值位于Pmin-(Pmin+10)kpa的范围内，从而让节气门4在最优的开度下工作，避免增压器3出现喘振，增强了增压器3适应低温环境的能力。
如果节气门4前后压差最小值P小于允许运行的最小压差Pmin，则ECU发送指令，控制电磁切断阀7关闭，控制电控蝶阀10关闭，通过设置电磁切断阀7，能够保证在高温环境下避免因电控蝶阀10泄漏导致的节气门4前后压差无法达到设定要求的情况，提高了增压器3适应高温环境的能力。
实施例2
本实施例提供了一种发电系统，设置有实施例1所述的气体发动机，其中气体发动机为发电用气体发动机，发电系统的其他结构采用现有技术即可，在此不进行详细叙述。
实施例3
本实施例提供了一种车辆，设置有实施例1所述的气体发动机，车辆的其他结构采用现有结构即可，在此不进行详细叙述。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种气体发动机，包括依次连接的空滤、混合器、增压器及中冷器，中冷器通过节气门与进气管连接，其特征在于，中冷器与旁通管的一端连接，旁通管的另一端连接至混合器和增压器之间的管路，旁通管设有旁通阀，旁通管路上还安装有电磁切断阀。
2.如权利要求1所述的一种气体发动机，其特征在于，所述电磁切断阀安装在旁通阀与中冷器之间的管段。
3.如权利要求1所述的一种气体发动机，其特征在于，节气门上游的进气通道安装有第一压力检测元件，节气门下游的进气通道安装有第二压力检测元件，第一压力检测元件和第二压力检测元件均与控制器连接。
4.如权利要求3所述的一种气体发动机，其特征在于，所述旁通阀与控制系统连接，能够接收控制系统的指令调节开度。
5.如权利要求3所述的一种气体发动机，其特征在于，第一压力检测元件安装在进气管。
6.如权利要求3所述的一种气体发动机，其特征在于，第二压力检测元件安装在中冷器。
7.如权利要求3所述的一种气体发动机，其特征在于，所述节气门为电子节气门，电子节气门与控制器连接。
8.如权利要求1所述的一种气体发动机，其特征在于，所述气体发动机为V型发动机。
9.一种发电系统，其特征在于，设置有权利要求1-8任一项所述的气体发动机。
10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1-8任一项所述的气体发动机。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN202220481653.6U Active CN217300710U (zh) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 一种气体发动机及发电系统、车辆 |
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2022
- 2022-03-04 CN CN202220481653.6U patent/CN217300710U/zh active Active
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