[发明专利]天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法

说明书

天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法，天然气、发动机废气和冷却液分别经天然气管道、废气出气口管道和冷却液管道与EGR冷却器（1）连接，水气分离器（2）位于EGR冷却器（1）的EGR废气出气口（9）下游，发动机废气经水气分离器（2）进入安装有废气温度传感器（3）的发动机进气管道，发动机水泵出水口（7）与EGR冷却器（1）之间冷却液管道上安装有电子水阀门（6），天然气经EGR冷却器（1）与发动机燃气喷射装置连接，EGR冷却器（1）与发动机燃气喷射装置之间安装有天然气温度传感器（10），天然气温度传感器（10）和废气温度传感器（3）通过发动机连接线束（11）与发动机ECU（5）连接，电子水阀门（6）开度由发动机ECU（5）通过发动机连接线束（11）控制。本冷却系统结构紧凑、成本低、控制精度较高。

技术领域

本发明涉及天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统。

背景技术

液化天然气（LNG）在天然气发动机车辆上使用时，需要将液态LNG汽化为气态天然气且达到合适的温度后，再进入发动机。在液化天然气（LNG）汽化过程中，需要吸收大量的热量。对于采用废气再循环（EGR）技术路线的天然气发动机而言，废气（EGR）在进入发动机之前，需要将废气温度降低至合适范围内并散发大量的热量。目前采取的办法是：车辆上布置一个液化天然气（LNG）汽化器，利用发动机循环冷却液的温度升高对液态LNG进行加热，另外在发动机上布置有传统EGR冷却器，传统EGR冷却器的作用在于进行EGR废气与发动机冷却液换热，利用发动机冷却液对EGR废气降温，带走EGR废气的热量。这样发动机就要布置采用两个换热器（LNG汽化器和传统EGR冷却器），不仅成本高，而且难以控制进入LNG汽化器和传统EGR冷却器的发动机冷却液流量。

发明内容

本发明提供了一种以液化天然气（LNG）为燃料的天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法，将LNG汽化器和传统EGR冷却器整合为一款新型EGR冷却器，综合利用了LNG汽化器吸热和EGR冷却器废气降温散热并辅以发动机冷却液换热，发动机冷却液的流量通过发动机ECU进行控制，冷却系统结构紧凑、成本低、控制精度较高。

本发明采用的技术方案是：天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法，包括EGR冷却器、水气分离器、废气温度传感器、发动机ECU、电子水阀门、天然气温度传感器以及发动机连接线束，天然气、发动机废气和冷却液分别经天然气管道、废气出气口管道和冷却液管道与EGR冷却器连接，水气分离器位于EGR冷却器的废气出口下游，在发动机废气经水气分离器后进入发动机的进气管道上安装有废气温度传感器，发动机水泵出水口与EGR冷却器之间冷却液管道上安装有电子水阀门，天然气经EGR冷却器与发动机燃气喷射装置连接，EGR冷却器与发动机燃气喷射装置之间安装有天然气温度传感器，天然气温度传感器和废气温度传感器通过发动机连接线束与发动机ECU连接，电子水阀门开度由发动机ECU通过发动机连接线束控制。

上述的天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法，EGR冷却器包含EGR冷却器天然气管道、EGR冷却器废气管道、EGR冷却器冷却液腔和放气接头，EGR冷却器天然气管道和EGR冷却器废气管道均浸没在EGR冷却器冷却液腔中。发动机冷却液、天然气、发动机EGR废气三种介质在EGR冷却器中实现发动机冷却液与天然气对向流动换热，发动机冷却液与发动机EGR废气对向流动换热。

上述的天然气发动机废气再循环（EGR）冷却系统及其控制方法，电子水阀门可以安装于EGR冷却器的发动机冷却液出口的发动机冷却液流动管道上。

上述的天然气发动机废气再循环冷却系统及其控制方法，发动机ECU根据内部软件预