高压天然气供应装置、双燃料喷射系统及车辆控制系统制造方法及图纸

本申请公开了一种高压天然气供应装置，包括天然气供应设备、液压油供应装置和加压装置，天然气供应设备包括LNG罐和LNG增压泵，LNG增压泵包括LNG缸、油缸、活塞杆和换热器；加压装置能够对低压液压油进行加压，高压液压油进入油缸后能够推动活塞杆、压缩低压LNG，高压LNG通过换热器时被汽化为高压CNG。本申请还公开了一种双燃料喷射系统，包括上述高压天然气供应装置，还包括柴油供应设备、CNG蓄压轨、柴油蓄压轨和双燃料喷射器，加压装置能够对低压柴油进行加压，双燃料喷射器连接CNG蓄压轨和柴油蓄压轨。本申请还公开了一种车辆控制系统，能够通过上述双燃料喷射系统实现，车辆控制系统包括起动控制模块、正常运行控制模块和正常停机控制模块。正常停机控制模块。正常停机控制模块。

【技术实现步骤摘要】
高压天然气供应装置、双燃料喷射系统及车辆控制系统


[0001]本申请涉及汽车发动机
，尤其是一种高压天然气供应装置、双燃料喷射系统及车辆控制系统。

技术介绍

[0002]天然气作为清洁高效的替代燃料正越来越受到市场的认可。但现有国六路线的天然气重卡多在原柴油机上进行微改造，采用歧管喷射低压天然气、火花塞点燃、当量比燃烧、三元催化后处理的技术路线。因此，发动机压缩比较低，导致热效率和动力性劣于柴油机。对重载车而言，除排放性要求外，动力性和经济性也是客户重点关注的特性，因此，公认的下一代天然气发动机技术路线是采用高压缩比+柴油微引燃+天然气缸内直喷的方式，该技术路线能够极大地改善燃烧效率，进一步提升动力性和排放性能（接近甚至达到原柴油机动力水平），最终为客户带来可观的经济效益。
[0003]目前，柴油微引燃式天然气直喷系统包括基本的柴油高压供给体系、天然气高压供给体系以及用于实现柴油和天然气蓄压及压力偏置调节的装置，其中存在明显的不足和问题。例如用于给天然气增压的液压泵普遍采用第三方提供的柱塞泵+高压溢流阀供给稳定的高压液压油，其成本较高，布置不方便，控制不灵活，存在能耗高、效率低等缺点。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种高压天然气供应装置、双燃料喷射系统及车辆控制系统。
[0005]为实现以上技术目的，本申请提供了一种高压天然气供应装置，包括：天然气供应设备，天然气供应设备包括：LNG罐，用于装载低压LNG；LNG增压泵，用于将低压LNG转化为高压CNG；液压油供应装置，用于供给液压油；加压装置，连通液压油供应装置和LNG增压泵，能够接收液压油供应装置的液压油、并对液压油进行加压，LNG增压泵能够接收加压后的液压油；其中，LNG增压泵包括：LNG缸，连通LNG罐；油缸，连通加压装置；活塞杆，一端设于LNG缸中、另一端设于油缸中；换热器，连通LNG缸；加压后的液压油进入油缸后能够推动活塞杆、使得活塞杆朝向LNG缸运动，LNG缸内的低压LNG被压缩，压缩后的高压LNG进入换热器，换热器能够将LNG汽化为CNG；液压油离开油缸后，LNG罐中的低压LNG能够进入LNG缸。
[0006]进一步地，LNG增压泵还包括：液压油控制阀，连接油缸和加压装置，液压油控制阀处于打开状态时，液压油能够进入油缸，液压油控制阀（125）处于关闭状态时，液压油能够离开油缸；和/或，绝热层，用于隔开LNG缸和换热器。
[0007]进一步地，天然气供应设备还包括：LNG滤清器，连通LNG罐和LNG增压泵，LNG罐内的低压LNG通过LNG滤清器后进入LNG增压泵；和/或，CNG滤清器，连通换热器，汽化后的CNG能够进入CNG滤清器；和/或，缓冲罐，连通换热器，汽化后的CNG能够进入缓冲罐。
[0008]进一步地，液压油供应装置包括：液压油腔，用于装载液压油；液压油泵，用于将液压油腔内的液压油输送至加压装置；液压油滤清器，连通液压油腔和加压装置，液压油腔内
的液压油通过液压油滤清器后进入加压装置。
[0009]进一步地，加压装置包括：液压油加压器，连通液压油供应装置，能够接收液压油、并对液压油加压；液压油蓄压轨，连通液压油加压器和油缸，用于接收加压后的液压油、并能够将加压后的液压油输入油缸；其中，液压油供应装置还包括液压油计量阀和液压油轨压传感器，液压油计量阀设于液压油腔和液压油加压器的连通路径上，液压油轨压传感器设于液压油蓄压轨上；或者，液压油供应装置还包括液压油溢流阀，设于液压油蓄压轨和油缸的连通路径上。
[0010]本申请还提供了一种双燃料喷射系统，包括上述高压天然气供应装置，还包括：柴油供应设备，柴油供应设备包括：柴油箱，用于装载低压柴油；输油泵，用于将柴油箱内的低压柴油输送至加压装置，加压装置能够对低压柴油进行加压；CNG蓄压轨，连接天然气供应设备，用于接收高压CNG；柴油蓄压轨，连接加压装置，用于接收高压柴油；双燃料喷射器，连接CNG蓄压轨和柴油蓄压轨，能够接收高压CNG和高压柴油、并能够将高压CNG和高压柴油输入燃烧室。
[0011]进一步地，柴油供应设备还包括柴油滤清器，柴油滤清器连通柴油箱和加压装置，柴油箱内的低压柴油通过柴油滤清器后进入加压装置；和/或，柴油供应设备还包括柴油计量阀，柴油计量阀设于柴油箱和加压装置的连通路径上；和/或，CNG蓄压轨上设置有CNG轨压传感器，用于测量CNG蓄压轨（500）的轨道压力；和/或，柴油蓄压轨上设置有柴油轨压传感器，用于测量柴油蓄压轨的轨道压力。
[0012]进一步地，天然气供应设备还包括CNG压力调节器，CNG压力调节器上设有：CNG入口，连通LNG增压泵，高压CNG能够通过CNG入口进入CNG压力调节器；CNG出口，连通CNG蓄压轨，高压CNG能够通过CNG出口进入CNG蓄压轨；调节阀，调节阀连通柴油蓄压轨，调节阀内设置有弹性阀芯；其中，柴油蓄压轨中的高压柴油进入调节阀后、能够推动弹性阀芯，以便于高压CNG进入CNG蓄压轨。
[0013]本申请还提供了一种车辆控制系统，能够通过上述双燃料喷射系统实现，车辆控制系统包括：起动控制模块：采用纯柴油模式，柴油供应设备工作，低压柴油通过加压装置加压后进入柴油蓄压轨，发动机依靠双燃料喷射器喷射柴油运行至怠速；正常运行控制模块：当发动机冷却液温度上升至预设温度后，LNG增压泵工作，高压CNG进入CNG蓄压轨，CNG蓄压轨内的压力上升至目标压力后，纯柴油模式切换至双燃料模式，双燃料喷射器喷射柴油作为引燃剂、喷射CNG作为主燃料；正常停机控制模块：车辆停止运行，确认发动机处于原地怠速的状态后，天然气供应设备停止供应高压CNG，消耗CNG蓄压轨中的CNG，直至发动机自然熄火。
[0014]进一步地，车辆控制系统还包括：故障跛行控制模块：当高压CNG无法正常供给时，双燃料模式切换至纯柴油模式，天然气供应设备停止供应高压CNG，柴油供应设备依据跛行的轨压和喷射需求供应柴油；和/或，故障停机控制模块：当柴油供应设备发生故障，天然气供应设备停止供应高压CNG、双燃料喷射器停止输出高压CNG和高压柴油，以便于发动机停机。
[0015]本申请提供了一种高压天然气供应装置，包括天然气供应设备、液压油供应装置和加压装置，天然气供应设备包括LNG罐和LNG增压泵，LNG增压泵包括LNG缸、油缸、活塞杆和换热器；加压装置连通液压油供应装置和LNG增压泵，能够对低压液压油进行加压、并能
够将高压液压油输入LNG增压泵，高压液压油进入油缸后能够推动活塞杆、压缩LNG缸内的低压LNG，以便于低压LNG转化为高压LNG，高压LNG通过换热器时被汽化为高压CNG。通过设置液压油供应装置和加压装置，使用高压液压油作为LNG增压泵压缩低压LNG的动力，以便于LNG增压泵持续、高效地压缩低压LNG、获得高压CNG。当液压油为润滑发动机部件用的机油时，液压油供应装置为车辆内已有的部件，由此，能够进一步简化发动机的结构、降低成本。
[0016]本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压天然气供应装置，其特征在于，包括：天然气供应设备（100），所述天然气供应设备（100）包括：LNG罐（110），用于装载低压LNG；LNG增压泵（120），用于将低压LNG转化为高压CNG；液压油供应装置（200），用于供给液压油；加压装置（300），连通所述液压油供应装置（200）和所述LNG增压泵（120），能够接收所述液压油供应装置（200）的液压油、并对液压油进行加压，所述LNG增压泵（120）能够接收加压后的液压油；其中，所述LNG增压泵（120）包括：LNG缸（121），连通所述LNG罐（110）；油缸（122），连通所述加压装置（300）；活塞杆（123），一端设于所述LNG缸（121）中、另一端设于所述油缸（122）中；换热器（124），连通所述LNG缸（121）；加压后的液压油进入所述油缸（122）后能够推动所述活塞杆（123）、使得所述活塞杆（123）朝向所述LNG缸（121）运动，所述LNG缸（121）内的低压LNG被压缩，压缩后的高压LNG进入所述换热器（124），所述换热器（124）能够将LNG汽化为CNG；液压油离开所述油缸（122）后，所述LNG罐（110）中的低压LNG能够进入所述LNG缸（121）。2.根据权利要求1所述的高压天然气供应装置，其特征在于，所述LNG增压泵（120）还包括：液压油控制阀（125），连接所述油缸（122）和所述加压装置（300），所述液压油控制阀（125）处于打开状态时，液压油能够进入所述油缸（122），所述液压油控制阀（125）处于关闭状态时，液压油能够离开所述油缸（122）；和/或，绝热层（126），用于隔开所述LNG缸（121）和所述换热器（124）。3.根据权利要求1所述的高压天然气供应装置，其特征在于，所述天然气供应设备（100）还包括：LNG滤清器（130），连通所述LNG罐（110）和所述LNG增压泵（120），所述LNG罐（110）内的低压LNG通过所述LNG滤清器（130）后进入所述LNG增压泵（120）；和/或，CNG滤清器（140），连通所述换热器（124），汽化后的CNG能够进入所述CNG滤清器（140）；和/或，缓冲罐（150），连通所述换热器（124），汽化后的CNG能够进入所述缓冲罐（150）。4.根据权利要求1所述的高压天然气供应装置，其特征在于，所述液压油供应装置（200）包括：液压油腔（210），用于装载液压油；液压油泵（220），用于将所述液压油腔（210）内的液压油输送至所述加压装置（300）；液压油滤清器（230），连通所述液压油腔（210）和所述加压装置（300），所述液压油腔（210）内的液压油通过所述液压油滤清器（230）后进入所述加压装置（300）。5.根据权利要求4所述的高压天然气供应装置，其特征在于，所述加压装置（300）包括：液压油加压器（320），连通所述液压油供应装置（200），能够接收液压油、并对液压油加
压；液压油蓄压轨（330），连通所述液压油加压器（320）和所述油缸（122），用于接收加压后的液压油、并能够将加压后的液压油输入所述油缸（122）；其中，所述液压油供应装置（200）还包括液压油计量阀（240）和液压油轨压传感器（250），所述液压油计量阀（240）设于所述液压油腔（210）和所述液压油加压器（320）的连通路径上，所述液压油轨压传感器（250）设于所述液压油蓄压轨（330）上；或者，所述液压油供应装置（200）还包括液压油溢流阀（260），设于所述液压油蓄压轨（330）和所述油缸（122）的连通路径上。6.一种双燃料喷射系统，其特征在于，包括权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王毅博，杨晓，刘涛，单亚飞，邵力成，匡鹏，
申请(专利权)人：无锡威孚高科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：