本实用新型专利技术公开了一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,包括:汽化器和发动机。汽化器包括第一介质通道和第一气体通道,用于使位于第一介质通道内的介质与位于第一气体通道内的LNG热交换以将LNG汽化为天然气;发动机位于汽化器的下游且包括中冷器和涡轮,中冷器用于冷却来自涡轮的压缩空气,中冷器包括第二介质通道和第二气体通道,第二介质通道的入口与第一介质通道的出口经由中间通道连通,中间通道设置有电控调节阀,用于控制进入中冷器的介质的流量。根据本实用新型专利技术的系统,回收利用LNG的冷能降低进气温度,提高了冷却效率;并结合传统方式控制爆震,不但能将爆震控制在需求范围,还能提高进气量,此外还减少了环境污染。
【技术实现步骤摘要】
一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统
本技术涉及机械领域,特别涉及一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统。
技术介绍
发动机爆震产生的主要原因是发动机火花塞点火后,气缸内未燃尽的部分燃料产生不受控制的自燃(爆燃)。爆震是一种非正常的燃烧过程,当多个爆燃点汇集在一起,就会产生强烈的高压震动脉冲波,从而引起发动机部分元件或整体发生震动。爆震累积或严重爆震容易引起发动机活塞、气门、缸盖、缸套和活塞环等部件的损坏。在目前发动机运行过程中,主要通过爆震传感器感知发动机产生的爆震,通过调节点火提前角来减轻爆震,但是这种调节幅度有限,只能在一定范围内进行调节,当发动机非正常工况下,一味延迟点火提前角,不仅会削弱动力,升高油耗,还会造成燃料燃烧不充分造成发动机温度升高。影响发动机爆震的因素主要有压缩比、点火角、发动机温度、积碳、天然气成分等。这些影响因素中压缩比、积碳、天然气成分等不属于可调节的参数。而发动机进气温度的降低也可以减轻缸内爆震,但是由于中冷器采用水冷,在既定的中冷器结构参数下,进气温度取决于环境水的温度,很难进行调节,因此现有发动机的控制系统中没有对进气温度进行控制,仅进行监测。液化天然气主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是零下162℃,临界温度零下84℃。在发动机天然气燃料前处理模块中,为了给发动机提供满足一定温度和压力要求的天然气,对液化天然气进行调压、升温等处理,在处理过程中形成了大量的冷能,目前主要是通过水或空气带走,造成一定能量的浪费。因此,需要一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,以至少部分解决现有技术中的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为至少部分地解决上述问题,本技术提供一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,包括:汽化器,所述汽化器包括第一介质通道和第一气体通道,用于使位于所述第一介质通道内的介质与位于所述第一气体通道内的LNG热交换以将所述LNG汽化为天然气;发动机,所述发动机位于所述汽化器的下游且包括中冷器和涡轮,所述中冷器用于冷却来自所述涡轮的压缩空气,所述中冷器包括第二介质通道和第二气体通道,所述第二介质通道的入口与所述第一介质通道的出口经由中间通道连通,所述中间通道设置有电控调节阀,用于控制进入所述中冷器的所述介质的流量。根据本技术的利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,回收利用LNG的冷能降低进气温度,提高了冷却效率;并且结合传统方式控制爆震,不但能将爆震控制在需求范围,还能提高进气量,此外还减少了环境污染。进一步地,所述发动机还包括混合室和多个气缸,被汽化的所述天然气和被冷却的所述压缩空气在所述混合器中混合为混合气后进入所述气缸。进一步地,所述系统还包括控制装置,所述控制装置与所述发动机电连接,所述发动机内还设置有爆震传感器,当所述爆震传感器检测到爆震信号电压超过临界值时,所述控制装置控制所述发动机减小点火提前角。进一步地,所述发动机内还设置有进气温度传感器,用于检测所述混合气进入所述气缸前的进气温度。进一步地,所述控制装置还与所述电控调节阀电连接,当所述点火提前角到达最小提前角时,所述控制装置控制所述电控调节阀增大所述介质的流量,降低所述进气温度。进一步地,所述爆震传感器设置在相邻两个所述气缸的间隙;当所述进气温度达到最低进气温度时,所述控制装置控制所述发动机降低负荷。进一步地,所述汽化器的上游设置有储罐,用于储存所述LNG并向所述系统供给所述LNG。进一步地,所述汽化器和发动机之间还设置有缓冲罐,用于被汽化的所述天然气的缓冲和暂存。进一步地,所述缓冲罐和所述发动机之间设置有GVU箱。进一步地,爆震信号电压的所述临界值为所述发动机处于有感爆震和无感爆震之间的临界状态时的爆震信号电压。附图说明本技术的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施例及其描述,用来解释本技术的原理。附图中:图1为根据本技术的利用LNG冷能控制发动机爆震的系统的示意图;图2为图1中系统的工作流程示意图。附图标记说明:10:汽化器11:第一介质进入管道12:第一介质排出管道20:中冷器21:第二介质进入管道22:第二介质排出管道23:电控调节阀24:中间通道30:涡轮40:混合室50:气缸60:储罐70:缓冲罐80:GVU箱100:发动机具体实施方式在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本技术发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本技术,将在下列的描述中提出详细的描述。显然,本技术实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本技术的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本技术的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本技术中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。现在,将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施例。然而,这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本技术的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。下面请参考图1,本技术提供一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,包括汽化器10和发动机100。汽化器10包括第一介质通道和第一气体通道,用于使位于第一介质通道内的介质与位于第一气体通道内的LNG热交换以将LNG汽化为天然气;发动机100位于汽化器10的下游且包括中冷器20和涡轮30,中冷器20用于冷却来自涡轮30的压缩空气,中冷器20包括第二介质通道和第二气体通道,第二介质通道的入口与第一介质通道的出口经由中间通道2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,其特征在于,包括:/n汽化器,所述汽化器包括第一介质通道和第一气体通道,用于使位于所述第一介质通道内的介质与位于所述第一气体通道内的LNG热交换以将所述LNG汽化为天然气;/n发动机,所述发动机位于所述汽化器的下游且包括中冷器和涡轮,所述中冷器用于冷却来自所述涡轮的压缩空气,所述中冷器包括第二介质通道和第二气体通道,所述第二介质通道的入口与所述第一介质通道的出口经由中间通道连通,所述中间通道设置有电控调节阀,用于控制进入所述中冷器的所述介质的流量。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用LNG冷能控制发动机爆震的系统,其特征在于,包括:
汽化器,所述汽化器包括第一介质通道和第一气体通道,用于使位于所述第一介质通道内的介质与位于所述第一气体通道内的LNG热交换以将所述LNG汽化为天然气;
发动机,所述发动机位于所述汽化器的下游且包括中冷器和涡轮,所述中冷器用于冷却来自所述涡轮的压缩空气,所述中冷器包括第二介质通道和第二气体通道,所述第二介质通道的入口与所述第一介质通道的出口经由中间通道连通,所述中间通道设置有电控调节阀,用于控制进入所述中冷器的所述介质的流量。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述发动机还包括混合室和多个气缸,被汽化的所述天然气和被冷却的所述压缩空气在所述混合室中混合为混合气后进入所述气缸。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括控制装置,所述控制装置与所述发动机电连接,所述发动机内还设置有爆震传感器,当所述爆震传感器检测到爆震信号电压超过临界值时,所述控制装置控制所述发动机减小点火提前角。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述发动...
【专利技术属性】
技术研发人员:张子建,李全,李静芬,葛裕民,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海齐耀重工有限公司,
类型:新型
国别省市:上海;31
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