[实用新型]电控天然气发动机的天然气供给系统及其发动机与车辆

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，涉及一种电控天然气发动机工作系统，尤其是其天然气供给系统。

背景技术

天然气主要成分为CH4，是优质清洁燃料，天然气在生产时无需复杂的提炼过程、无需添加剂就可使用，因此价格便宜；天然气的突出优点是燃烧非常完全，排出的废气比较清洁，能满足越来越严格的排放法规要求，对净化环境颇为有益，天然气燃烧所产生的温室效应是石油的54％，燃烧后基本无烟尘，其它有毒排放物也是最少的。

随着汽车电子控制技术的发展，目前天然气发动机也其本上采用电子控制工作系统，称作电控天然气发动机工作系统，该工作系统一般包括天然气供给系统、点火系统、电子控制系统。电子控制系统包括传感器部分、电子控制单元ECU和执行器部分。

天然气供给系统一般由依次实行气连接的天然气储气罐，开关电磁阀，减压阀，再经一天然气导入装置将天然气导入发动机进气歧管而组成。天然气导入装置与电子控制单元ECU电连接，同时充当所述电子控制系统的执行器，受所述ECU控制。

目前天然气发动机天然气导入方式有两种：机械式自吸系统与喷射式；前者成本较低，后者性能较佳。

一、机械式自吸系统：该方案在原发动机为化油器式或电喷式车辆上都可进行改进，具体方法是天然气通过减压阀减压后再经过流量调节阀接入进气总管上，发动机运行时各气缸吸气过程在进气管上产生的负压将天然气吸入缸内，行成混合燃气。通过流量调节阀来控制‘空燃比’。该调节阀有两种，一种是采用手动调节阀，一次性调整后运行过程中不能改变，由于车辆运行时不同工况下空气进气量的变化非常大，而通过固定阀进入的天然气不能随进气量进行调整，使得只能在某点形成合适的‘空燃比’，在绝大部分工况下不是过稀就是过浓，气耗、动力、排放都不佳。另一种是采用电子调节阀对流量进行控制，但由于调节阀的惯性不能及时跟随节气门开度的变化，另外由于进气歧管负压的变化(负压随发动机转速和节气门开度两个变量的变化而变化)没有检测，调节阀出口形成的压力不断变化且不可知，将引起天然气吸入量的控制不准确，因此不能很好地对空燃比进行控制，控制效果也不好。

二、喷射式：用于对电喷汽油发动机进行改造时，保留原汽油电喷控制系统基本不变，在发动机各进气歧管上接入一个电磁喷气阀，天然气通过减压阀减压后经加入的电磁阀控制燃气的喷射量，将原电喷单元(ECU)控制喷油器的信号通过一个控制单元进行线性展宽来控制电磁阀，该方案虽然是由原ECU通过系统的传感器对运行状态的检测得到最佳的喷油量，但汽油机最佳空燃比与天然气的最佳空燃比是不一样的，而且天然气与汽油相同热值燃料在发动机上产生的运行状态也不一样，因此这种方法进行的天然气进气量的控制也是不准确的。另外，原ECU的点火信号是以汽油为燃料进行运算的点火提前角，汽油与天然气的着火点及燃烧速度相差很大，点火提前角的差异非常大，汽油状态的点火提前角用在天然气上对排放、动力性、效率造成较大的影响。所以，对于电喷汽油发动机进行改造时，应对其整个电控天然气发动机工作系统的硬件与软件作全面的改进。当然，新造的天然气发动机更应该匹配性能优良的电控工作系统。

上述现有技术电控天然气发动机工作系统中，天然气供给系统由依次实行气连接的天然气储气罐，开关电磁阀，减压阀，再经一天然气导入装置将天然气导入发动机进气歧管而组成。在机械式自吸系统中，由流量调节阀充当天然气导入装置；在喷射式系统中，由天然气喷射器充当天然气导入装置。但是，由于流量调节阀或喷射器是脉冲方式工作，即周期开关喷嘴，由于减压阀的响应不可能很快，从减压阀到喷嘴轨间的管路的容积很小，喷气过程必然引起喷轨入端天然气压力的大幅波动，进而影响电控天然气发动机工作系统的稳定性。

发明内容

本实用新型首先要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于电控天然气发动机的天然气供给系统的技术方案，使天然气发动机及其电子控制系统稳定运行；并进一步提供以下两种控制系统：一种是经济型的自吸式系统；另一种是性能较佳的直喷式系统，该系统能满足汽车的排放要求，加速性好，效率高。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

用于电控天然气发动机的天然气供给系统，包括依次实行气连接的天然气储气罐，开关电磁阀，减压阀，再经一天然气导入装置将天然气导入发动机进气歧管；在减压阀与天然气导入装置之间，设置一起稳压作用的小储气罐。

所述小储气罐(17)内的天然气压力为1至2.5公斤，优选为1.5至2公斤，容量为2至5升，优选为3至4升。