[发明专利]高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统及方法

说明书

本发明公开了一种高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统及方法，高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统，包括通过高压燃气管路相连接的LNG储瓶、燃气调压模块及高压燃气喷嘴，燃气调压模块和压燃气喷嘴均与发动机电控单元电连接；还包括与高压燃气管路并行的低压燃气管路。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，缓冲罐分别与燃气调压模块、LNG储瓶相连接，缓冲罐上设置有燃气压力传感器，低压燃气喷嘴设置于发动机气缸的进气歧管上。燃气压力传感器、电磁切断阀、减压器、低压燃气喷嘴均与发动机电控单元电连接。本发明的再利用系统对收集的低压燃气被利用时进行了精确的控制，提高天然气的使用效率，避免过多浪费。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统及再利用的方法。

背景技术

随着发动机技术的发展和天然气能源的推广应用，近些年天然气发动机产销量呈现出井喷式增长，随之而来的是LNG储瓶技术及设备的大范围使用。目前市场上比较成熟的LNG储瓶，在设计时考虑到安全因素，都会增加一安全阀，一旦LNG储瓶内的压力超出气罐本体安全强度，安全阀就会打开，把LNG储瓶内的高压天然气排出至大气。曾有研究结果表明，就温室气体对温室效应的贡献度而言，LNG储瓶排出的1g CH4所带来的温室效应约是25gCO2的贡献度。由此可以看出，为更好的发展天然气发动机，充分发挥清洁能源的优势，车用LNG储瓶的CH4排放量也应得到重视。

缸内直喷天然气发动机有别于进气预混合的天然气发动机，缸内直喷天然气发动机直接将高压天然气在压缩冲程末端喷射入气缸内。缸内直喷天然气发动机要求将天然气增压至300bar左右的高压，LNG储瓶逃逸出的低压天然气得不到有效利用，天然气的利用率低，浪费严重。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决其技术问题是，提供一种高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统，可以有效利用LNG储瓶及发动机运行过程中产生的低压天然气，提高整车运行经济性。

作为同一个技术构思，本发明所解决的另一个技术问题是，提供一种使用上述高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统的低压燃气再利用方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统，包括：通过高压燃气管路相连接的LNG储瓶、燃气调压模块及高压燃气喷嘴，所述燃气调压模块和所述高压燃气喷嘴均与发动机电控单元电连接；还包括与所述高压燃气管路并行的低压燃气管路；

所述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，所述缓冲罐分别与所述燃气调压模块、所述LNG储瓶相连接，所述缓冲罐上设置有燃气压力传感器，所述低压燃气喷嘴设置于发动机气缸的进气歧管上；

所述燃气压力传感器、所述电磁切断阀、所述减压器、所述低压燃气喷嘴均与所述发动机电控单元电连接。

进一步，所述缓冲罐与所述燃气调压模块和所述LNG储瓶连接的管路上均设置有单向阀。

进一步，所述单向阀分别设置于所述燃气调压模块、所述LNG储瓶的出口位置处。

进一步，所述缓冲罐上设置有安全阀。

为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用方法，利用上述的高压直喷燃气发动机的低压燃气再利用系统，包括以下步骤：

a、所述缓冲罐对所述燃气调压模块和所述LNG储瓶中逃逸的低压天然气进行收集，所述燃气压力传感器将所述缓冲罐的燃气压力信息发送给所述发动机电控单元进行实时监控；