燃氣發動機進氣溫控系統的製作方法

2023-06-11 21:00:46 1

本發明屬於發動機進氣中冷系統技術領域，尤其涉及一種燃氣發動機進氣溫控系統。

背景技術：

發動機在運行時會產生很高的溫度，而且發動機一般安裝在密閉的空間內，這樣會造成發動機艙內溫度明顯高於環境溫度。傳統發動機在炎熱的夏天因為環境溫度過高，發動機同外界的熱交換變差，本來就高溫的發動機加之外界環境溫度高，導致發動機進氣溫度過高，進而導致發動機動力性變差，燃氣消耗變高，甚至導致發動機停機，因為環境溫度隨季節的變化，不可能將中冷器匹配的過大。

因此，如何保證燃氣發動機在不同的環境下都能有可控的進氣溫度，保證發動機動力性不受影響，經濟性不會變差，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種燃氣發動機進氣溫控系統，以解決傳統發動機在高溫環境下導致進氣溫度過高引起燃料消耗高，動力性差的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：燃氣發動機進氣溫控系統，包括發動機和設於所述發動機上的進氣管，所述進氣管連通混合氣管道的出口，所述混合氣管道的入口分別連接中冷後空氣管道和燃氣供給單元，所述進氣管內部設有低溫介質管道，所述低溫介質管道分別連通有低溫介質入口管道和低溫介質出口管道，所述低溫介質入口管道上設有第一電控流量閥；

所述進氣管上還設有進氣溫度傳感器，所述進氣溫度傳感器電連接所述發動機的ecu的輸入端，所述ecu的輸出端電連接所述第一電控流量閥。

作為一種改進，所述燃氣供給單元包括通過燃氣管道依次串接的氣罐、汽化器、燃氣溫度傳感器、第二電控流量閥、調壓器、濾清器和燃料控制閥，所述低溫介質入口管道的入口端連通所述燃氣溫度傳感器與所述第二電控流量閥之間的所述燃氣管道，所述低溫介質出口管道的出口端連通所述第二電控流量閥和所述調壓器之間的所述燃氣管道；

所述發動機通過冷卻水管道與所述汽化器構成冷卻液迴路，所述發動機上安裝有水溫傳感器，所述冷卻水管道上安裝有第三電控流量閥；

所述燃氣溫度傳感器和所述水溫傳感器分別與所述ecu的輸入端電連接；

所述ecu的輸出端分別電連接所述第二電控流量閥和所述第三電控流量閥。

作為一種改進，所述燃氣供給單元包括通過燃氣管道依次串接的氣罐、減壓器、燃氣溫度傳感器、第二電控流量閥、濾清器和燃料控制閥，所述低溫介質入口管道的入口端連通所述燃氣溫度傳感器與所述第二電控流量閥之間的所述燃氣管道，所述低溫介質出口管道的出口端連通所述第二電控流量閥和所述濾清器之間的所述燃氣管道；

所述發動機通過冷卻水管道與所述減壓器構成冷卻液迴路，所述發動機上安裝有水溫傳感器，所述冷卻水管道上安裝有第三電控流量閥；

所述燃氣溫度傳感器和所述水溫傳感器分別與所述ecu的輸入端電連接；

所述ecu的輸出端分別電連接所述第二電控流量閥和所述第三電控流量閥。

作為進一步的改進，所述燃料控制閥入口的所述燃氣管道上設有燃氣溫度壓力傳感器，所述燃氣溫度壓力傳感器電連接所述ecu的輸入端。

採用了上述技術方案後，本發明的有益效果是：

由於燃氣發動機進氣溫控系統的進氣管內部設有低溫介質管道，所述低溫介質管道分別連通有低溫介質入口管道和低溫介質出口管道，所述低溫介質入口管道上設有第一電控流量閥；所述進氣管上還設有進氣溫度傳感器，所述進氣溫度傳感器電連接所述發動機的ecu的輸入端，所述ecu的輸出端電連接所述第一電控流量閥，因而在使用時，ecu根據進氣溫度傳感器的測量值，判斷進氣溫度是否高於設定值，如高於設定值，則通過ecu發出信號，調整第一電控流量閥的開度加大，使低溫介質經低溫介質入口管道進入低溫介質管道內，從而同進氣管內的混合氣進行熱交換，使進氣溫度控制在一定範圍內；如果進氣溫度低於設定值，則減小第一電控流量閥的開度，使進氣溫度不至於過低，實現進氣溫度的閉環控制。

本發明提供的燃氣發動機進氣溫控系統，保證了燃氣發動機在不同的環境下都能有可控的進氣溫度，保證了發動機動力性和經濟性。

由於所述低溫介質入口管道的入口端連通所述燃氣溫度傳感器與所述第二電控流量閥之間的所述燃氣管道，所述低溫介質出口管道的出口端連通所述第二電控流量閥和所述調壓器之間的所述燃氣管道，因而低溫介質採用汽化後的液化天然氣，使得進氣溫控系統的結構簡單，緊湊。

由於所述燃氣供給單元設計了氣罐、汽化器、燃氣溫度傳感器、第二電控流量閥、調壓器、濾清器和燃料控制閥，所述冷卻水管道上安裝有第三電控流量閥；因而當進氣溫度高於設定值時，通過ecu發出信號，減小第二電控流量閥的開度，同時減小第三電控流量閥的開度，減小汽化器的換熱能力；如果進氣溫度低於設定值，則增大第二電控流量閥的開度，同時增大第三電控流量閥的開度。

由於所述低溫介質入口管道的入口端連通所述燃氣溫度傳感器與所述第二電控流量閥之間的所述燃氣管道，所述低溫介質出口管道的出口端連通所述第二電控流量閥和所述濾清器之間的所述燃氣管道，因而低溫介質採用減壓後的壓縮天然氣，使得進氣溫控系統的結構簡單，緊湊。

由於所述燃氣供給單元設計了氣罐、減壓器、燃氣溫度傳感器、第二電控流量閥、濾清器和燃料控制閥，所述冷卻水管道上安裝有第三電控流量閥；因而當進氣溫度高於設定值時，通過ecu發出信號，減小第二電控流量閥的開度，同時減小第三電控流量閥的開度，減小減壓器的換熱能力；如果進氣溫度低於設定值，則增大第二電控流量閥的開度，同時增大第三電控流量閥的開度。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的結構示意圖；

圖2是本發明實施例二的結構示意圖；

圖中：1-發動機，11-水溫傳感器，2-進氣管，21-低溫介質管道，22-進氣溫度傳感器，3-混合氣管道，4-中冷後空氣管道，51-氣罐，52-汽化器，53-燃氣溫度傳感器，54-第二電控流量閥，55-調壓器，56-濾清器，57-燃料控制閥，58-燃氣溫度壓力傳感器，59-減壓器，6-低溫介質入口管道，7-低溫介質出口管道，8-第一電控流量閥，9-冷卻水管道，10-第三電控流量閥；

圖中空心箭頭代表中冷後空氣流向；加粗空心箭頭代表燃氣流向；加粗實心箭頭代表混合氣流向；實心箭頭代表冷卻液流向。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例一

如圖1所示，一種燃氣發動機進氣溫控系統，包括發動機1和設於發動機1上的進氣管2，進氣管2連通混合氣管道3的出口，混合氣管道3的入口分別連接中冷後空氣管道4和燃氣供給單元，進氣管2內部設有低溫介質管道21，低溫介質管道21分別連通有低溫介質入口管道6和低溫介質出口管道7，低溫介質入口管道6上設有第一電控流量閥8。

優選的，低溫介質管道21包括連接在一起的螺旋管道(圖中未示出)和直線管道(圖中未示出)，直線管道位於螺旋管道內部，因而通過螺旋管道可以增加低溫氣體的循環面積，使得換熱效果好。

進氣管2上還設有進氣溫度傳感器22，進氣溫度傳感器22電連接發動機的ecu(圖中未示出)的輸入端，ecu的輸出端電連接第一電控流量閥8。

上述燃氣供給單元包括通過燃氣管道(圖中未標出)依次串接的氣罐51、汽化器52、燃氣溫度傳感器53、第二電控流量閥54、調壓器55、濾清器56和燃料控制閥57。

在本實施例中，為了使進氣溫控系統的結構簡單，緊湊，低溫介質入口管道6的入口端連通燃氣溫度傳感器53與第二電控流量閥54之間的燃氣管道，低溫介質出口管道7的出口端連通第二電控流量閥54和調壓器55之間的燃氣管道，這樣低溫介質採用汽化後的液化天然氣。

發動機1通過冷卻水管道9與汽化器52構成冷卻液迴路，發動機1上安裝有水溫傳感器11，冷卻水管道9上安裝有第三電控流量閥10。

燃氣溫度傳感器53和水溫傳感器11分別與ecu的輸入端電連接。

ecu的輸出端分別電連接第二電控流量閥54和第三電控流量閥10。

燃料控制閥57入口的燃氣管道上設有燃氣溫度壓力傳感器58，燃氣溫度壓力傳感器58電連接ecu的輸入端。

其工作原理如下：

在使用時，ecu根據進氣溫度傳感器22的測量值，判斷進氣溫度是否高於設定值，如高於設定值，則通過ecu發出信號，調整第一電控流量閥8的開度加大，減小第二電控流量閥54的開度，同時減小第三電控流量閥10的開度，減小汽化器52的換熱能力，燃氣溫度傳感器53將汽化器52出口溫度反饋給ecu，低溫燃氣經低溫介質入口管道6進入低溫介質管道21內，從而同進氣管2內的混合氣進行熱交換，使進氣溫度控制在一定範圍內；如果進氣溫度低於設定值，則減小第一電控流量閥8的開度，增大第二電控流量閥54的開度，同時增大第三電控流量閥10的開度，使進氣溫度不至於過低，實現進氣溫度的閉環控制。

實施例二

本實施例與實施例一基本相同，其不同之處在於，如圖2所示，燃氣供給單元包括通過燃氣管道(圖中未標出)依次串接的氣罐51、減壓器59、燃氣溫度傳感器53、第二電控流量閥54、濾清器56和燃料控制閥57。

在本實施例中，為了使進氣溫控系統的結構簡單，緊湊，低溫介質入口管道6的入口端連通燃氣溫度傳感器53與第二電控流量閥54之間的燃氣管道，低溫介質出口管道7的出口端連通第二電控流量閥54和濾清器56之間的燃氣管道，這樣低溫介質採用減壓後的壓縮天然氣。

發動機1通過冷卻水管道9與減壓器59構成冷卻液迴路，發動機1上安裝有水溫傳感器11，冷卻水管道9上安裝有第三電控流量閥10。

燃氣溫度傳感器53和水溫傳感器11分別與ecu的輸入端電連接。

ecu的輸出端分別電連接第二電控流量閥54和第三電控流量閥10。

其工作原理如下：

在使用時，ecu根據進氣溫度傳感器22的測量值，判斷進氣溫度是否高於設定值，如高於設定值，則通過ecu發出信號，調整第一電控流量閥8的開度加大，減小第二電控流量閥54的開度，同時減小第三電控流量閥10的開度，減小減壓器59的換熱能力，低溫燃氣經低溫介質入口管道6進入低溫介質管道21內，從而同進氣管2內的混合氣進行熱交換，使進氣溫度控制在一定範圍內；如果進氣溫度低於設定值，則減小第一電控流量閥8的開度，增大第二電控流量閥54的開度，同時增大第三電控流量閥10的開度，使進氣溫度不至於過低，實現進氣溫度的閉環控制。

需要說明的是，上述氣罐51、汽化器52、減壓器59、濾清器56和燃料控制閥57，均為本領域的公知技術，在此不再贅述。

本發明實施例提供的燃氣發動機進氣溫控系統，保證了燃氣發動機在不同的環境下都能有可控的進氣溫度，保證了發動機動力性和經濟性。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。