【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩天然气汽车，具体涉及一种车用35mpa压缩天然气供气系统及方法。
技术介绍
1、压缩天然气汽车以其低排放，高经济性，利于摆脱对石油的依赖等特性，在世界范围内得到普及和推广。
2、目前我国压缩天然气汽车的额定工作压力为20mpa(国外最大为25mpa)，单位体积储气量相对较低，大大影响了车辆的续驶里程，阻碍了压缩天然气汽车的进一步推广应用。因此，从长远发展看，提高压缩天然气汽车的额定工作压力，提高单位体积储气量是必然趋势，比如采用高压等级气瓶可以显著增加天然气的存储密度，进一步提高车辆的续航里程，以扩大天然气汽车的适用范围。
3、现有压缩天然气汽车的供气系统是按照适配较低额定工作压力设计的，当压缩天然气汽车的额定工作压力提高后，如果仍然利用此种系统，系统整体和组件无法承受更高压力，将直接导致供气安全性和可靠性的下降。此外，低压系统在高压环境下运行容易出现气体泄漏、连接件松动和部件损坏等问题，影响车辆的正常运行和安全性。因此低压用压缩天然气供气系统无法满足压缩天然气汽车额定工作压力增大的运行工况，无法将其直接应用到高压压缩天然气汽车，急需新的供气系统来适配。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种车用35mpa压缩天然气供气系统，规避常规静态式系统设计方式，采用动态式系统设计以适配额定工作压力增大的压缩天然气汽车，使得系统不仅是组件选型满足高压运行，同时还能够应对车辆行驶中的各种工况，以确保车辆在高压环境下更长距离、更复杂道路上的长期稳定运行
2、本专利技术提供的基础方案为：一种车用35mpa压缩天然气供气系统，包括气瓶舱、加气舱和发动机舱；
3、所述气瓶舱内安装有若干高压储气瓶；每个所述高压储气瓶为额定工作压力为35mpa的碳钎维全缠绕气瓶，且均安装有瓶阀，所述瓶阀集成有流量传感器、温度传感器和压力传感器，用于异常情况下自动切断气体供应和安全泄压；所述若干高压储气瓶按预设策略确定相应容量和排列方式连接形成瓶组，所述瓶组的连接末端设置有高压压力传感器，用于采集瓶组整体的储气压力；
4、所述加气舱内安装有为高压储气瓶加注高压天然气的管路和为发动机供气的第一管路；所述为高压储气瓶加注高压天然气的管路包括依次连接的加气口和单向阀；所述为发动机供气的第一管路包括依次连接的高压截止阀和高压精密过滤器，还包括具有电磁式自动复位且在异常情况下自动切断气体供应的管路过流保护阀；所述单向阀和高压截止阀共同接入管路过流保护阀的一端，管路过流保护阀的另一端连接瓶组；所述单向阀接入管路过流保护阀的管路上连接有高压压力表，用于显示管路储气压力；其中，加气口、单向阀、高压压力表和高压截止阀集成在一个面板总成上；
5、所述发动机舱内安装有为发动机供气的第二管路；所述为发动机供气的第二管路包括高压电磁阀，以及与高压电磁阀一端连接的高压减压器，通过高压减压器连接发动机；所述高压电磁阀的另一端与高压精密过滤器连接；
6、其中，气瓶舱内若干高压储气瓶通过第一高压钢管连接，其他管路通过第二高压钢管连接；
7、所述气瓶舱、加气舱和发动机舱内均安装有燃气探头和/或温度探头，所有燃气探头和温度探头连接泄漏报警器。
8、本专利技术基于一种车用35mpa压缩天然气供气系统，还提供一种车用35mpa压缩天然气供气系统的布局方法，将上述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统安装在车辆上；
9、气瓶舱和加气舱独立，气瓶舱安装在车头后且紧邻车头，加气舱安装在气瓶舱沿车辆宽度方向的任一侧面的下部，且面板总成安装在加气舱内；发动机舱安装在车头下方，预留有车辆发动机内置空间，用于与车辆发动机集成。
10、本专利技术的工作原理及优点在于：高压天然气经过加气舱的加气口、单向阀、高压压力表和管路过流保护阀注入气瓶舱的高压储气瓶；在车辆需要时，高压天然气从气瓶舱的高压储气瓶经过加气舱的管路过流保护阀、高压截止阀、高压精密过滤器，送入发动机舱的高压电磁阀和高压减压器，最后进入发动机。
11、与现有技术相比，本方案提供了一种全新的压缩天然气供气系统，不同于常规仅从车辆本身运行的压力环境进行的静态式系统设计方式，更多考虑到压缩天然气汽车在额定工作压力增大后，车辆续航里程提升，其行驶的距离更长，面临的路况更复杂，车辆运行周围环境更多变，对车辆供气系统以及车辆本身都存在较大影响，由此采用动态式系统设计以适配额定工作压力增大的压缩天然气汽车，使得系统不仅是组件选型满足高压运行，同时还能够应对车辆行驶中的各种工况，以确保车辆在高压环境下更长距离、更复杂道路上的长期稳定运行。
12、本方案采用舱室思路设计，集成化、模块化程度高，适配不同气瓶组的组合需求，进一步便于不同的车型安装布局，并且有助于在面对各种复杂运行工况下均可快速维护，短时间恢复车辆及系统的安全性，由此使得35mpa压缩天然气汽车得以顺利实施，尤其适合35mpa压缩天然气卡车用。
13、通过最新研发的35mpa压缩天然气气瓶，结合本方案的35mpa供气系统，在车辆储气体积不变的情况下，增加天然气储量75％左右，大大增加车辆一次加气的续驶里程，解决目前压缩天然气汽车续驶里程偏短的问题，将会大大提升我国压缩天然气汽车的竞争力，具有极大的经济和社会效益。
14、设计优选满足35mpa承压的相关管阀件，完全满足系统长时间耐压安全需求，增加系统瓶阀限流功能，温度/压力双重保护功能的集成设计，管路过流保护阀的共同限流功能设计，以及简洁可靠的管路设计，能够将气瓶内的高压天然气安全可靠地输送到整车的天然气发动机，且供气输送过程中管阀动作方式动态匹配多变的高压运行工况，满足车辆，尤其是卡车在复杂道路上长距离行驶时过程中的可靠运行。
15、独立于车头和车厢的舱室布局方式，提高了整个系统在车辆上布局的灵活可靠性，尤其针对装载重要货物的卡车，能够将供气系统与货物有效隔离，避免供气系统与装载货物的相互影响，提高运输安全性；加上各面板、阀门的有利位置设置，能够让驾乘人员在不同情况下方便操作阀门，确保系统的安全运行和故障及时处理，进一步提升了本系统的安全性；整个供气系统管路设计综合考虑了车辆行驶的路况和环境因素，确保系统的安全、可靠和高效运行，通过采用钢管连接、适当的弯头和过渡段、减震、耐温耐腐蚀、高效过滤等措施，确保气体流动的平顺性和稳定性，可以有效应对各种路况和环境的挑战，提高供气系统的性能和使用寿命，尤其确保车辆，尤其是重型卡车在复杂道路、跨省、环境变化差异大的长距离行驶时过程中的可靠运行。
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1.一种车用35MPa压缩天然气供气系统，其特征在于，包括气瓶舱、加气舱和发动机舱；
2.根据权利要求1所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述第一高压钢管、第二高压钢管、瓶阀、单向阀、高压截止阀、高压精密过滤器、高压减压器和管路过流保护阀的最大工作压力均为额定工作压力35MPa的1.25倍。
3.根据权利要求1所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述第一高压钢管和第二高压钢管分别采用耐高压的3/8英寸和1/2英寸不锈钢管。
4.根据权利要求1所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述高压精密过滤器的过滤精度大于0.3μ,过滤效率大于99.99％。
5.根据权利要求1所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述管路高压电磁阀采用24V供电。
6.一种车用35MPa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，将权利要求1-5任一所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统安装在车辆上；
7.根据权利要求6所述的一种车用35MPa压缩天然气供气
8.根据权利要求6所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，瓶组采用两组容量不同的高压储气瓶并联，两组高压储气瓶上下排布且排布延伸方向垂直；其中一组内的若干高压储气瓶串联，另一组内的若干高压储气瓶分两组间隔并联。
9.根据权利要求6所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，在气瓶舱内的顶面和瓶组底部各设置一组燃气探头；在加气舱内面板总成处和高压精密过滤器处各设置一组燃气探头；在发动机舱内的顶面设置一组燃气探头和温度探头；泄漏报警器设置在驾驶室。
10.根据权利要求6所述的一种车用35MPa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，在高压精密过滤器与高压截止阀之间还设置有高压粗滤器；高压截止阀与高压粗滤器的距离为300-500mm，管路路径采用U型方式，最多设置2个弯道；高压精密过滤器与高压粗滤器的距离为100-200mm，高压精密过滤器与高压电磁阀的距离为500-1000mm，均采用直通管路，中间设置有一个抗震弯；高压电磁阀与高压减压器的距离为200-300mm。
...【技术特征摘要】
1.一种车用35mpa压缩天然气供气系统，其特征在于，包括气瓶舱、加气舱和发动机舱；
2.根据权利要求1所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述第一高压钢管、第二高压钢管、瓶阀、单向阀、高压截止阀、高压精密过滤器、高压减压器和管路过流保护阀的最大工作压力均为额定工作压力35mpa的1.25倍。
3.根据权利要求1所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述第一高压钢管和第二高压钢管分别采用耐高压的3/8英寸和1/2英寸不锈钢管。
4.根据权利要求1所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述高压精密过滤器的过滤精度大于0.3μ,过滤效率大于99.99％。
5.根据权利要求1所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统，其特征在于，所述管路高压电磁阀采用24v供电。
6.一种车用35mpa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，将权利要求1-5任一所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统安装在车辆上；
7.根据权利要求6所述的一种车用35mpa压缩天然气供气系统的布局方法，其特征在于，瓶组采用两组...
【专利技术属性】
技术研发人员：周红，张斌，刘磊，张创辉，
申请(专利权)人：中材科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：
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