CNG天然氣發動機的進氣系統的製作方法

2023-04-29 08:13:21

本發明涉及氣體發動機領域，特別涉及一種cng天然氣發動機的進氣系統。

背景技術：

目前，壓縮天然氣和液化天然氣的形式在發動機上應用時，具有對內燃機結構改動小、工作指標變化不大等優勢，已經成為一種重要的替代燃料在內燃機領域得到了廣泛應用。氣體發動機是專門開發來滿足氣體燃料燃燒的點燃式發動機。其工作原理與汽油機類似，但又有一定的區別。主要區別在於燃料不同，導致了燃料供給系統方面有較大的差別。

公開於該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種cng天然氣發動機的進氣系統，可以精確、安全的控制天然氣和空氣的進氣量，滿足cng天然氣發動機的進氣要求。

為實現上述目的，本發明提供了一種cng天然氣發動機的進氣系統，包括：空氣供給子系統，該空氣供給子系統包括依次連接的空氣濾清器、廢氣渦輪增壓器、中冷器和電子節氣門，空氣濾清器用來提供清潔的空氣，廢氣渦輪增壓器用來對經過空氣濾清器的清潔空氣進行加壓，中冷器用來對加壓後的清潔空氣進行冷卻，電子節氣門用來控制冷卻後的空氣的供給量；cng天然氣供給子系統，其包括：cng氣罐，其用來儲存高壓的壓縮天然氣；高壓濾清器，其與cng氣罐連接，高壓濾清器用來對流出cng氣罐的壓縮天然氣進行過濾；高壓減壓器，其通過高壓電磁閥與高壓濾清器連接，高壓減壓器用來將經過高壓濾清器過濾後的壓縮天然氣減壓至所需的壓力範圍；低壓濾清器，其與高壓減壓器連接，低壓濾清器用來過濾壓縮天然氣在壓縮過程中混入的壓縮機油；低壓燃料切斷閥，其與低壓濾清器連接，低壓燃料切斷閥用來及時接通或切斷低壓管路的天然氣供給；以及電控氣軌總成，其包括並列設置的進氣軌和出氣軌，進氣軌和出氣軌之間設置有與發動機氣缸數對應的噴嘴，進氣軌的一端與低壓燃料切斷閥連接，電控氣軌總成通過噴嘴控制噴入出氣軌的天然氣量；以及混合器，其用來將流經電子節氣門的空氣和流出出氣軌的天然氣混合後供給進氣歧管，進氣歧管與發動機氣缸的進氣門接通。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：通過設置空氣供給子系統、cng天然氣供給子系統以及混合器，該空氣供給子系統和cng天然氣供給子系統獨立控制，可以精確、安全的控制天然氣和空氣的進氣量，滿足cng天然氣發動機的進氣要求。

附圖說明

圖1是根據本發明的cng天然氣發動機的進氣系統的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語「包括」或其變換如「包含」或「包括有」等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1所示，根據本發明具體實施方式的一種cng天然氣發動機的進氣系統，包括空氣供給子系統、cng天然氣供給子系統以及混合器30，其中該空氣供給子系統包括依次連接的空氣濾清器101、廢氣渦輪增壓器102、中冷器103和電子節氣門104，空氣濾清器101用來提供清潔的空氣，廢氣渦輪增壓器102用來對經過空氣濾清器101的清潔空氣進行加壓，中冷器103用來對加壓後的清潔空氣進行冷卻，電子節氣門104用來控制冷卻後的空氣的供給量。cng天然氣供給子系統包括cng氣罐201、高壓濾清器202、高壓減壓器203、低壓濾清器204、低壓燃料切斷閥205、電控氣軌總成206，其中cng氣罐201用來儲存高壓的壓縮天然氣，高壓濾清器202與cng氣罐201連接，高壓濾清器202用來對流出cng氣罐201的壓縮天然氣進行過濾，高壓減壓器203通過高壓電磁閥與高壓濾清器202連接，高壓減壓器203用來將經過高壓濾清器202過濾後的壓縮天然氣減壓至所需的壓力範圍，低壓濾清器204與高壓減壓器203連接，低壓濾清器204用來過濾壓縮天然氣在壓縮過程中混入的壓縮機油，低壓燃料切斷閥205與低壓濾清器204連接，低壓燃料切斷閥205用來及時接通或切斷低壓管路的天然氣供給，電控氣軌總成206包括並列設置的進氣軌和出氣軌，進氣軌和出氣軌之間設置有與發動機氣缸數對應的噴嘴，進氣軌的一端與低壓燃料切斷閥連接，電控氣軌總成206通過噴嘴控制噴入出氣軌的天然氣量。另外，混合器30用來將流經電子節氣門104的空氣和流出出氣軌的天然氣混合後供給進氣歧管，進氣歧管與發動機氣缸40的進氣門接通。

上述方案中，高壓的壓縮天然氣從cng氣罐201出來，經過高壓濾清器202過濾後，經高壓電磁閥進入高壓減壓器203，高壓電磁閥的開合由ecu控制，高壓減壓器203的作用是將高壓的壓縮天然氣(工作壓力30bar-200bar)經過減壓加熱將壓力調整至4bar-6bar。高壓天然氣在減壓過程中由於減壓膨脹，需要吸收大量的熱量，為防止減壓器結冰，將發動機冷卻液引出到減壓器對燃氣進行加熱。經減壓後的天然氣最後進入電控氣軌總成206，電控氣軌總成206的作用是根據發動機運行工況精確控制天然氣供給量。天然氣與空氣在混合器30內充分混合，進入發動機缸內，經火花塞點燃進行燃燒，火花塞的點火時刻由ecu控制。另外，本方案中，可以設置氧傳感器即時監控燃燒後的尾氣的氧濃度，計算出空燃比，ecu根據氧傳感器的反饋信號及時修正天然氣供給量。

綜上，本實施例的cng天然氣發動機的進氣系統，通過設置空氣供給子系統、cng天然氣供給子系統以及混合器30，空氣供給子系統和cng天然氣供給子系統獨立控制，可以精確、安全的控制天然氣和空氣的進氣量，滿足cng天然氣發動機的進氣要求。

前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。