燃气发动机系统和压缩天然气汽车技术方案

本实用新型专利技术涉及发动机领域，公开了一种燃气发动机系统和压缩天然气汽车。所述燃气发动机系统包括发动机(100)、与所述发动机的进气口连通的燃气管(B)和连接在所述燃气管(B)上的热交换器(200)；所述燃气发动机系统还包括与所述发动机(100)的出气口连通的废气再循环装置，其中，所述废气再循环装置包括用于将废气引流至所述热交换器(200)以加热冷却液的废气支路(401)。本实用新型专利技术的燃气发动机系统降低了发动机在冷机状态下燃气结晶的风险，改善了发动机在冬季冷态环境下的燃气供给状态，且能节省能源、保证燃烧效率。

Gas engine system and compressed natural gas vehicle

The utility model relates to the field of an engine, and discloses a gas engine system and a compressed natural gas automobile. The gas engine system includes an engine (100), the gas is communicated with the engine air inlet pipe (B) and connected to the gas tube (B) on the heat exchanger (200); the gas engine system also includes engine and the (100) outlet communicated with the exhaust gas recirculation device among them,, the exhaust recirculation device includes a gas drainage to the heat exchanger (200) to exhaust branch heating cooling liquid (401). The utility model of the gas engine system to reduce the risk of crystallization of gas engine in a cold state, improve the gas supply condition of engine in cold winter, and can save energy, improve combustion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
燃气发动机系统和压缩天然气汽车
本技术涉及发动机领域，具体地，涉及一种燃气发动机系统和压缩天然气汽车。
技术介绍
机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，机动车排放的尾气是造成雾霾天气和光化学烟雾的重要原因之一。因此，推广清洁能源的压缩天然气汽车刻不容缓。清洁能源的压缩天然气汽车不仅能改善城市大气质量和改善人们的生活，更是保护生态环境、追求可持续发展的需要。目前，市面上的压缩天然气汽车主要利用冷却液来加热燃气，即，将发动机的冷却液循环供给热交换器，热交换器对燃气进行预热。由于天然气从液态变为气态导致燃气温度大幅降低，通过发动机的冷却液给天然气加热，可防止进入燃气计量阀前的燃气结晶，影响燃气计量阀的性能且影响发动机的燃烧效率。然而，上述的预热燃气的方式并不适用于冬季气温较低的情况，因为，在冬季冷机状态时，发动机冷却液的升温速度较慢，发动机暖机时间长，这样严重影响了汽车燃气的供给及加热效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种燃气发动机系统，该系统能够避免在冬季冷机状态时燃气的结晶，进而提高发动机的燃烧效率。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种燃气发动机系统，包括发动机、与发动机的进气口连通的燃气管和连接在燃气管上的热交换器；燃气发动机系统还包括与发动机的出气口连通的废气再循环装置，其中，废气再循环装置包括用于将废气引流至热交换器以加热冷却液的废气支路。优选地，废气再循环装置包括用于将废气引流至发动机的进气口以提高发动机的混合进气温度的废气主路。优选地，废气支路还将换热后的废气从热交换器引回废气主路。优选地，所述热交换器形成有用于与所述废气支路连接的废气入口和废气出口。优选地，废气支路包括上游路段和下游路段，所述上游路段将所述废气主路与所述热交换器的废气入口连通；所述下游路段将所述热交换器的废气出口与所述废气主路连通。优选地，废气主路上靠近发动机的出气口侧设置有控制阀。优选地，废气支路连接在废气主路上控制阀的下游。优选地，热交换器为板式热交换器。优选地，热交换器包括交叉设置的燃气流道和冷却液流道。根据本技术的另一个方面，还提供了一种压缩天然气汽车，其中，该压缩天然气汽车包括上述的燃气发动机系统。通过上述技术方案，能够利用发动机废气快速加热发动机的冷却液，冷却液对燃气进行预热，降低了发动机在冷机状态下燃气结晶的风险，改善了发动机在冬季冷态环境下的燃气供给状态，节省能源、保证了燃烧效率。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的燃气发动机系统的原理图。附图标记说明100发动机200热交换器300燃气罐400废气主路500后处理装置600增压器700中冷器401废气支路402控制阀A空气B燃气管C废气具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。本技术提供了一种燃气发动机系统，该系统包括发动机100、与发动机的进气口连通的燃气管B和连接在燃气管B上的热交换器200。燃气发动机系统还包括与发动机100的出气口连通的废气再循环装置，其中，废气再循环装置包括用于将废气引流至热交换器200以加热冷却液的废气支路401。在这种情况下，当发动机100启动后，从发动机100出气口排出的废气可以通过废气再循环装置中的废气支路401流到热交换器200中，加热热交换器200中的冷却液，使冷却液的温度迅速升高。冷却液预热燃气管B中的燃气，避免了燃气在进入发动机100缸体之前结晶，改善了在冬季冷态环境下发动机100的燃气供给状态和燃烧效率。为了缩短发动机100的热机时间，废气再循环装置包括用于将废气引流至发动机100的进气口以提高发动机100的混合进气温度的废气主路400。具体地，废气主路400可以将位于发动机100出气口的进入增压器600之前的一部分废气引流至发动机的进气口侧。在这种情况下，位于发动机外部的空气A可以经过增压器600后流向发动机的进气口，燃气罐300中的燃气能够通过燃气管B流向发动机的进气口，废气C可以通过废气主路400从发动机的出气口返回至发动机的进气口。由于废气的引入使得上述的进入发动机100中的三种气体的混合温度升高，缩短了发动机100的热机时间。在这里需要说明的是，废气的引入势必会降低发动机100的动力输出性能，然而，在发动机100启动时，发动机100是否能快速完成热机比发动机100的动力输出性能更为重要。因此，可以引入带有一定温度的废气通过牺牲发动机100的动力输出性能而缩短发动机100的暖机时间。另外，废气的引入还可以降低发动机100启动时的噪音。进一步地，废气支路401还将换热后的废气从热交换器200引回废气主路400。具体地，废气支路401的两端连通于废气主路400中。热交换器200形成有用于与废气支路连接的废气入口和废气出口。废气支路401包括上游路段和下游路段，上游路段将废气主路400与热交换器200的废气入口连通；下游路段将热交换器200的废气出口与废气主路400连通。在这种情况下，废气主路400中的一部分废气分流至废气支路401中。废气支路401中的废气通入热交换器200中加热内部的冷却液，之后再流回废气主路400中。废气主路400中的废气最终流入发动机100中。另外，为了能及时地控制废气再循环装置的打开和关闭，在本技术的一个具体的实施方式中，废气主路400上靠近发动机的出气口侧设置有控制阀402。优选地，废气支路401连接在废气主路400上控制阀402的下游。这样废气支路401的上游路段可以将控制阀402的出口与热交换器200的废气入口连通；下游路段将热交换器200的废气出口与发动机100的进气口连通。在这种情况下，控制阀402可以同时控制废气主路400和废气支路401的打开或关闭。具体地，操作人员可以手动打开控制阀402，也可以通过控制系统根据发动机100的运行状态自动打开或关闭控制阀402。由于发动机在低温启动时，从发动机流入到热交换器200的冷却液的温度非常低，因此，热交换器200对燃气进行预热的效率不理想。当打开控制阀402使废气再循环装置进入工作状态后，一部分废气通过废气主路400进入发动机100的缸体内，使缸体混合气体的温度升高，缩短了发动机的热机时间。另一部分废气从废气主路400中分流至废气支路401中并流入热交换器200内加热冷却液，当冷却液的温度升高后，热交换器200的工作效率逐渐改善，发动机的燃烧效率也随着逐渐提高。当热机完成且热交换器200的工作效率达到预设值后，关闭控制阀402，废气再循环装置停止工作，全部废气经后处理装置500处理后排出。换热器200采用板式热交换器。另外，为了避免因通过热交换器200的燃气过冷和冷却液过热导致的热冲击，热交换器200包括交叉设置的燃气流道和冷却液流道。具体地，热交换器200具有中空的壳体和设置在壳体内的散热板，废气入口和废气出口形成在壳体上。废气进入热交换器200内与散热板上冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气发动机系统，包括发动机(100)、与所述发动机的进气口连通的燃气管(B)和连接在所述燃气管(B)上的热交换器(200)；所述燃气发动机系统还包括与所述发动机(100)的出气口连通的废气再循环装置，其特征在于，所述废气再循环装置包括用于将废气引流至所述热交换器(200)以加热冷却液的废气支路(401)。

【技术特征摘要】
1.一种燃气发动机系统，包括发动机(100)、与所述发动机的进气口连通的燃气管(B)和连接在所述燃气管(B)上的热交换器(200)；所述燃气发动机系统还包括与所述发动机(100)的出气口连通的废气再循环装置，其特征在于，所述废气再循环装置包括用于将废气引流至所述热交换器(200)以加热冷却液的废气支路(401)。2.根据权利要求1所述的燃气发动机系统，其特征在于，所述废气再循环装置包括用于将废气引流至所述发动机(100)的进气口以提高发动机的混合进气温度的废气主路(400)。3.根据权利要求2所述的燃气发动机系统，其特征在于，所述废气支路(401)还将换热后的废气从所述热交换器(200)引回所述废气主路(400)。4.根据权利要求3所述的燃气发动机系统，其特征在于，所述热交换器(200)形成有用于与所述废气支路(401)连接的废气入口和废气出口。5.根据权利要求4所述的燃气发动机系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：许力强，胡佳富，杜鑫，
申请(专利权)人：北京福田康明斯发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11