供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:37469580 阅读:35 留言:0更新日期:2023-05-06 09:48
本发明专利技术属于车辆技术领域,公开了供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法,该供气系统中回收天然气的装置,油气分离器的第一进气口与燃气调压模块的天然气放气口连通,低压天然气缓冲罐的进气口与油气分离器的出气口连通,引射器包括喷嘴以及依次连通的接受室、混合室和扩压室,低压天然气缓冲罐的出气口与接受室通过第一管路连通,扩压室与高压天然气缓冲罐的进气口连通,高压天然气缓冲罐的出气口与燃气调压模块的天然气进气口连通,LNG泵的进口和出口分别连通LNG罐和汽化器,汽化器与喷嘴连通,第一阀门设置于第一管路。结构简单,成本低,有利于发动机的稳定性。有利于发动机的稳定性。有利于发动机的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法


[0001]本专利技术涉及车辆
,尤其涉及供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法。

技术介绍

[0002]与传统柴油机相比,HPDI(High Pressure Direct Injection高压直喷技术)燃气发动机虽然在减少二氧化碳排放方面具有固有优势,但由于该HPDI燃气发动机正常运转时燃气调压模块和LNG罐会间歇性的向大气排放甲烷气体,所以其在减少温室气体方面的优势将会丧失。现有技术中设置有高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统来回收天然气,该高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统中,除了通过高压燃气管路连接的燃气调压模块、LNG储瓶和设置于发动机气缸的高压燃气喷嘴,还设有低压燃气管路,低压燃气管路上设置有缓冲罐、电磁切断阀、减压器和低压燃气喷嘴,缓冲罐能收集燃气调压模块和LNG储瓶释放的低压天然气,当缓冲罐内的压力超过预设燃气压力,且发动机处于启动状态时,低压燃气喷嘴将缓冲罐内的低压燃气喷射入进气歧管中。然而,在低压燃气管路的低压燃气喷嘴喷射过程需要将气体加压,因此缓冲罐中存在包含LNG泵在内的打压系统,相比于原先系统中只有一个LNG泵工作,增加了一个LNG泵工作,会增加系统整体耗工,不利于整机的经济性,并且每一缸的进气通道都增加了进气歧管,每个进气歧管内都增加了低压燃气喷嘴,发动机电控单元需要更多的线路及模块增加对低压燃气喷嘴的控制,这大大增加了HPDI燃气发动机的硬件及软件要求,不利于控制整机的成本,而且,通过低压燃气喷嘴喷射入进气歧管中,低压燃气在进气歧管中与进气混合并跟随进气流量进入气缸内,预混量程度高且预混不均匀,易出现爆震等现象,不利于整机的稳定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法,以解决现有技术中设置有高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统,经济性差,成本低,易出现爆震等现象,不利于整机的稳定性的问题。
[0004]为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0005]供气系统中回收天然气的装置,包括:
[0006]燃气调压模块;
[0007]油气分离器,所述油气分离器的第一进气口与所述燃气调压模块的天然气放气口连通;
[0008]低压天然气缓冲罐,所述低压天然气缓冲罐的进气口与所述油气分离器的出气口连通;
[0009]引射器,所述引射器包括喷嘴以及依次连通的接受室、混合室和扩压室,所述喷嘴穿设于所述接受室,所述喷嘴与所述混合室的入口连通,所述低压天然气缓冲罐的出气口与所述接受室通过第一管路连通;
[0010]高压天然气缓冲罐,所述扩压室与所述高压天然气缓冲罐的进气口连通,所述高压天然气缓冲罐的出气口与所述燃气调压模块的天然气进气口连通;
[0011]LNG罐、LNG泵和汽化器,所述LNG泵的进口和出口分别连通所述LNG罐和汽化器,所述汽化器与所述喷嘴连通;
[0012]第一阀门,所述第一阀门设置于所述第一管路。
[0013]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述供气系统中回收天然气的装置还包括第二阀门,所述第二阀门设置于所述引射器内,当所述第二阀门关闭时,所述接受室与所述混合室断开;当所述第二阀门打开时,所述接受室与所述混合室连通。
[0014]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述第二阀门包括第一阻隔件、第二阻隔件、弹性件和电驱动件,所述第一阻隔件的一端固定设置于所述接受室与所述混合室的交接处,所述第二阻隔件转动设置于所述第一阻隔件的另一端,所述弹性件的两端分别与所述第一阻隔件和所述第二阻隔件固定连接,所述电驱动件与所述第二阻隔件传动连接,所述第二阻隔件能与所述喷嘴的外壳抵接或分离。
[0015]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述供气系统中回收天然气的装置还包括第一压力传感器,所述第一压力传感器设置于所述低压天然气缓冲罐。
[0016]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述LNG罐设有LNG罐放气口,所述LNG罐放气口与所述油气分离器的第二进气口通过第二管路连通,所述供气系统中回收天然气的装置还包括第三阀门,所述第三阀门设置于所述第二管路。
[0017]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述供气系统中回收天然气的装置还包括第二压力传感器,所述第二压力传感器设置于所述LNG罐。
[0018]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述供气系统中回收天然气的装置还包括燃油存储罐,所述燃油存储罐与所述油气分离器的的燃油出口连通。
[0019]作为上述的供气系统中回收天然气的装置的一种优选方案,所述汽化器与所述喷嘴之间的管路、所述扩压室与所述高压天然气缓冲罐之间的管路、所述高压天然气缓冲罐与所述燃气调压模块之间的管路、所述燃气调压模块与所述油气分离器之间的管路,以及所述油气分离器与所述低压天然气缓冲罐之间的管路均设有单向阀。
[0020]车辆,包括上述的供气系统中回收天然气的装置。
[0021]作为上述供气系统中回收天然气的装置的控制方法的一种优选方案,采用上述的供气系统中回收天然气的装置,包括:
[0022]判断低压天然气缓冲罐的压力是否大于等于第一设定压力;
[0023]若否,则关闭第一阀门;
[0024]若是,则打开第一阀门。
[0025]本专利技术的有益效果:
[0026]本专利技术提供了供气系统中回收天然气的装置、车辆及其控制方法,该供气系统中回收天然气的装置,发动机启动后,LNG泵开始工作,LNG泵用于将LNG罐内的LNG(Liquefied Natural Gas液化天然气)泵送至汽化器,汽化器将液化天然气汽化为高压天然气并输送至引射器的喷嘴中,之后经过引射器的混合室和扩压室进入高压天然气缓冲罐,高压天然气
缓冲罐内的天然气通过燃气调压模块给发动机气缸供气。燃气调压模块会根据发动机的运行工况调节供给气缸的天然气流量,进入燃气调压模块的多余的天然气会通过天然气放气口放出,进入油气分离器,经油气分离器分离出的天然气进入低压天然气缓冲罐,低压天然气通过第一管路进入接受室。当低压天然气缓冲罐内的压力大于等于第一设定压力,第一阀门打开,低压天然气进入接受室,当喷嘴喷出天然气时,接受室内的低压天然气进入混合室并与喷嘴喷出的高压天然气混合,经由扩压室后进入高压天然气缓冲罐,从而完成回收天然气。该供气系统中回收天然气的装置的结构简单,无需为了回收天然气另外增加LNG泵,也无需增设低压燃气喷嘴,无需大幅度改动发动机,经济性好,成本低,而且,回收的低压天然气与喷嘴喷出的高压天然气一起进入高压天然气缓冲罐,之后通过燃气调压模块供给气缸,能够使低压天然气和高压天然气充分混合后供给气缸,有利于发动机的工作稳定性。
附图说明
[0027]图1是本专利技术具体实施例提供的供气系统中回收天然气的装置的结构示意图;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.供气系统中回收天然气的装置,其特征在于,包括:燃气调压模块(1);油气分离器(2),所述油气分离器(2)的第一进气口与所述燃气调压模块(1)的天然气放气口连通;低压天然气缓冲罐(3),所述低压天然气缓冲罐(3)的进气口与所述油气分离器(2)的出气口连通;引射器(4),所述引射器(4)包括喷嘴(41)以及依次连通的接受室(42)、混合室(43)和扩压室(44),所述喷嘴(41)穿设于所述接受室(42),所述喷嘴(41)与所述混合室(43)的入口连通,所述低压天然气缓冲罐(3)的出气口与所述接受室(42)通过第一管路(15)连通;高压天然气缓冲罐(8),所述扩压室(44)与所述高压天然气缓冲罐(8)的进气口连通,所述高压天然气缓冲罐(8)的出气口与所述燃气调压模块(1)的天然气进气口连通;LNG罐(5)、LNG泵(6)和汽化器(7),所述LNG泵(6)的进口和出口分别连通所述LNG罐(5)和汽化器(7),所述汽化器(7)与所述喷嘴(41)连通;第一阀门(9),所述第一阀门(9)设置于所述第一管路(15)。2.根据权利要求1所述的供气系统中回收天然气的装置,其特征在于,所述供气系统中回收天然气的装置还包括第二阀门(10),所述第二阀门(10)设置于所述引射器(4)内,当所述第二阀门(10)关闭时,所述接受室(42)与所述混合室(43)断开;当所述第二阀门(10)打开时,所述接受室(42)与所述混合室(43)连通。3.根据权利要求2所述的供气系统中回收天然气的装置,其特征在于,所述第二阀门(10)包括第一阻隔件、第二阻隔件、弹性件和电驱动件,所述第一阻隔件的一端固定设置于所述接受室(42)与所述混合室(43)的交接处,所述第二阻隔件转动设置于所述第一阻隔件的另一端,所述弹性件的两端分别与所述第一阻隔件和所述第二阻隔件固定连接,所述电驱动件与所述第二阻隔件传动连接,所述第二阻隔件能...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩丰旭王晓艳贾德民康天钦
申请(专利权)人:潍柴动力股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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