背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)和輸送方法
【專利摘要】一種背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)和輸送方法，其特征是：由依次連接的燃料罐、減壓閥、高壓開關(guān)、濾清器、低壓開關(guān)組成，所述燃料罐上裝有集成閥和適于燃料自動限量加注槍的加液管口；燃料罐內(nèi)部加液管口的上、下兩側(cè)分為壓縮惰性氣體區(qū)和燃料液體區(qū)。加注時先常壓加注液體燃料，后封閉加液管口注入壓縮氣體，在管道輸送時采用背壓輸送方式免除泵輸送，并實(shí)時監(jiān)測罐體和管道壓力。由于使用了新的輸送方式，使醇類燃料尤其是甲醇液體燃料脫離了泵輸送的方式，免除了甲醇對泵體的腐蝕造成的工作不穩(wěn)定、不可靠問題，為甲醇燃料在汽車能源上的可靠應(yīng)用提供了可以低成本使用的實(shí)質(zhì)方案。
【專利說明】背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)和輸送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用燃料輸送系統(tǒng)，具體說是一種背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]醇類燃料是指甲醇和乙醇，都屬于含氧燃料。與汽油相比，醇類燃料具有較高的輸出效率，能耗量折合油耗量較低，由于燃燒充分，有害氣體排放較少，屬于清潔能源。甲醇主要從煤和石油中提煉，若形成規(guī)模生產(chǎn)，成本不高于汽油；乙醇一般利用谷物和野生植物生產(chǎn)，成本較低。目前西方一些國家使用醇類燃料與汽油摻混使用，摻混比例在5%?15%以下時可不更改發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，醇類燃料將有很大的發(fā)展使用空間。
[0003]醇類燃料在輸送官道上的問題，主要是甲醇具有較強(qiáng)腐蝕性。
[0004]目前，在汽車上發(fā)動機(jī)以醇類為主要燃料車輛中，一般是用普通的鋼質(zhì)(或塑料)制作成的容器，在常壓下進(jìn)行儲存醇類、油類燃料，通過容器內(nèi)裝有的泵總成來輸送燃料供給發(fā)動機(jī)燃燒工作。由于醇類燃料輸送時存在泵抗腐蝕性、抗耐久性等的問題，難以滿足車輛的長時間穩(wěn)定使用，不便于維護(hù)或更換。
[0005]從目前的結(jié)構(gòu)、承壓能力、燃料加注方式等方面來看，傳統(tǒng)的燃料輸送方式和安全保護(hù)裝置不適合醇類燃料的輸送。需要在目前的市場和設(shè)計(jì)空白狀態(tài)下開發(fā)出一套可行的醇類燃料輸送系統(tǒng)保護(hù)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述所提出的醇類燃料安全輸送問題，提供一種背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)和安全的無泵式醇類燃料背壓輸送方法。
[0007]由于使用了新的輸送方式，依靠惰性氣體例如利用氮?dú)?，壓縮后對液體燃料進(jìn)行背壓輸送，同時完善了壓力和液位的監(jiān)測和保護(hù)，使醇類燃料尤其是甲醇液體燃料脫離了泵輸送的方式，免除了甲醇對泵體的腐蝕造成的工作不穩(wěn)定、不可靠問題，為甲醇燃料在汽車能源上的可靠應(yīng)用提供了可以低成本使用的實(shí)質(zhì)方案。為醇類燃料在汽車能源上的清潔新能源應(yīng)用跨出了關(guān)鍵的一步。
[0008]本發(fā)明使醇類燃料汽車徹底擺脫了燃料輸送過程中由于泵輸送和甲醇燃料腐蝕性強(qiáng)帶來的質(zhì)量不穩(wěn)定、不能長壽命工作的問題，使用背壓輸送的方式，常壓下加注槍自動限量加注，加注方便快捷。保證了醇類燃料汽車的輸送運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、質(zhì)量保證時間長。給汽車醇類燃料新能源的實(shí)際應(yīng)用帶來了實(shí)質(zhì)性的飛躍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，
[0010]圖2是接口部分局部放大圖，
[0011]圖3是加液口位置截面示意圖，
[0012]圖4是集成閥位置截面示意圖。[0013]圖中:1 一燃料罐，2—加液口連接座，3—加液管口，4一管口密封蓋，5—集成閥閥座，6—惰性氣體充氣端，7—安全泄氣閥，8—出液端電磁閥，9一出液端，10—出液端截止閥，11一放氣閥，12一液位測量顯不裝置，13一充氣截止閥，14一集成閥保護(hù)盒，15一減壓閥，16—高壓開關(guān)，17—濾清器，18—低壓開關(guān)，19一噴射裝置，20—后備箱，21—泄壓管，22—燃料輸送管，23—汽車電控單元，24—發(fā)動機(jī)引擎?zhèn)}，25—壓縮惰性氣體區(qū)，26—燃料液體區(qū)，27一集成閥。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明:如圖1、2中所示背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，由依次連接的燃料罐1、減壓閥15、高壓開關(guān)16、濾清器17、低壓開關(guān)18組成，所述燃料罐I上裝有集成閥27和適于燃料自動限量加注槍的加液管口 3 ;所述加液管口 3和集成閥位于罐體的上半部，加液管口的中心線與罐體的橫截面平行且與水平面夾角為35度?40度，燃料罐內(nèi)部加液管口的上、下兩側(cè)分為壓縮惰性氣體區(qū)25和燃料液體區(qū)26。
[0015]加液管口的使用方便了醇類燃料汽車的燃料加注，可以定量或加滿自動停止加注，由于加液管口 3位于斜上方的側(cè)面，使加液管口 3之上的罐體內(nèi)留有氣體空間，可以實(shí)現(xiàn)壓縮氣體對液體燃料的背壓輸送。
[0016]所述集成閥的中心線與所述罐體的橫截面平行且與水平面的夾角為30度?35度；集成閥偏向一側(cè)更加便于操作和測量。
[0017]所述集成閥上設(shè)有:
[0018]惰性氣體充氣端6，用于向儲有醇類液體的罐體內(nèi)輸入背壓壓縮氣體；
[0019]出液端9，用于輸出罐體內(nèi)的醇類液體到發(fā)動機(jī)倉；
[0020]放氣閥11，用于人工泄放罐體內(nèi)的氣體。
[0021]安全泄氣閥7，用于罐內(nèi)壓力高于安全泄氣閾值時泄氣到罐內(nèi)壓力正常；
[0022]出液端截止閥IO，用于人工控制開閉出液端9，在所述出液端9上還設(shè)有出液端電磁閥8，由電控單元控制開閉出液端；
[0023]充氣截止閥13，用于通過人工控制惰性氣體充氣端6的開閉；
[0024]液位測量顯示裝置12，通過該裝置攜帶的液位傳感器將罐體內(nèi)的液位顯示到集成閥面板上。
[0025]所述高壓開關(guān)16和低壓開關(guān)18上均設(shè)有壓力超限信號輸出端，分別通過導(dǎo)線連接到汽車電控單元23，由汽車電控單元23發(fā)出控制信號控制所連接的燃料罐出液端電磁閥8，使出液端電磁閥在輸送管道壓力異常時關(guān)斷燃料的輸出。作為輸送管道，同時帶有安全測量功能，以保證輸送系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，一旦出現(xiàn)未及時發(fā)現(xiàn)的壓力泄漏或異常導(dǎo)致壓力升高超過正常值時，系統(tǒng)會立即自動關(guān)閉出液端。
[0026]以下述工作過程實(shí)現(xiàn)汽車醇類燃料的無泵安全輸送方式:使用帶有充氣截止閥13、放氣閥11和安全泄氣閥7的集成閥，
[0027]第一步:打開加液管口 3，打開集成閥上的充氣截止閥13，將醇類燃料加注槍的槍頭從所述加液管口直接放入燃料罐1，進(jìn)行常壓下設(shè)定容量的定量加注或不設(shè)容量的自動限位加注，加注完后，蓋上加液管口的管口密封蓋4 ;完成充氣過程后關(guān)閉所述充氣截止閥。[0028]第二步:打開集成閥上的充氣截止閥13，將惰性氣體裝置連接集成閥上的惰性氣體充氣端6進(jìn)行充氣，當(dāng)充氣壓力達(dá)到設(shè)定值時停止并完成充氣；完成充氣過程后關(guān)閉所述充氣截止閥。在充氣過程中或之后，當(dāng)充氣壓力超過安全值范圍時，由所述安全泄氣閥泄氣調(diào)整燃?xì)夤迌?nèi)的氣體壓力。
[0029]第三步:打開集成閥上的出液端截止閥10，燃料液體經(jīng)過出液端9、減壓閥15、高壓開關(guān)16、濾清器17、低壓開關(guān)18后進(jìn)入燃料切換裝置或噴射裝置19，用以實(shí)現(xiàn)利用惰性氣體的背壓進(jìn)行醇類燃料的無泵輸送。在燃料輸送過程中，使用帶有出液端電磁閥8的集成閥，由汽車電控單元23分別電連接所述高壓開關(guān)16、低壓開關(guān)18和出液端電磁閥8，在燃料輸送過程中，當(dāng)所述高壓開關(guān)16或低壓開關(guān)18發(fā)出壓力異常信號時，所述汽車電控單元23觸發(fā)所述出液端電磁閥8，關(guān)閉出液端的燃料輸出。
[0030]在需要排出燃料罐內(nèi)氣體或降低燃料罐內(nèi)壓力時，可人工通過放氣閥11放氣。
[0031]由上述過程可見，由于使用了新的輸送方式，依靠惰性氣體例如利用氮?dú)猓瑝嚎s后對液體燃料進(jìn)行背壓輸送，同時完善了壓力和液位的監(jiān)測和保護(hù)，使醇類燃料尤其是甲醇液體燃料脫離了泵輸送的方式，免除了甲醇對泵體的腐蝕造成的工作不穩(wěn)定、不可靠問題，為甲醇燃料在汽車能源上的穩(wěn)定可靠應(yīng)用提供了可以低成本使用的實(shí)質(zhì)方案。為醇類燃料在汽車能源上的清潔新能源上的應(yīng)用跨出了關(guān)鍵的一步。
【權(quán)利要求】
1.一種背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:由依次連接的燃料罐(I)、減壓閥(15)、高壓開關(guān)(16)、濾清器(17)、低壓開關(guān)(18)組成，所述燃料罐(I)上裝有集成閥(27)和適于燃料自動限量加注槍的加液管口(3);所述加液管口(3)和集成閥位于罐體的上半部，加液管口的中心線與罐體的橫截面平行且與水平面夾角為35度~40度，燃料罐內(nèi)部加液管口的上、下兩側(cè)分為壓縮惰性氣體區(qū)(25)和燃料液體區(qū)(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:所述集成閥的中心線與所述罐體的橫截面平行且與水平面的夾角為30度~35度；所述集成閥上設(shè)有: 惰性氣體充氣端(6)，用于向儲有醇類液體的罐體內(nèi)輸入背壓壓縮氣體； 出液端(9 )，用于輸出罐體內(nèi)的醇類液體到發(fā)動機(jī)倉； 放氣閥(11),用于人工泄放罐體內(nèi)的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:所述集成閥上還設(shè)有: 安全泄氣閥(7)，用于罐內(nèi)壓力高于安全泄氣閾值時泄氣到罐內(nèi)壓力正常； 出液端截止閥(10)，用于人工控制開閉出液端(9)，在所述出液端(9)上還設(shè)有出液端電磁閥(8)，由電控單元控制開閉出液端； 充氣截止閥(13)，用于通過人工控制惰性氣體充氣端(6)的開閉； 液位測量顯示裝置(12)，通過該裝置攜帶的液位傳感器將罐體內(nèi)的液位顯示到集成閥面板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:所述高壓開關(guān)(16)和低壓開關(guān)(18)上均設(shè)有壓力超限信號輸出端，分別通過導(dǎo)線連接到汽車電控單元(23)，由汽車電控單元(23)發(fā)出控制信號控制所連接的燃料罐出液端電磁閥(8)，使出液端電磁閥在輸送管道壓力異常時關(guān)斷燃料的輸出。
5.一種基于權(quán)利要求1~4任一系統(tǒng)的背壓式醇類燃料輸送方法,其特征是:以下述工作過程實(shí)現(xiàn)汽車醇類燃料的無泵背壓輸送方式: 第一步:打開加液管口(3)，將醇類燃料加注槍的槍頭從所述加液管口直接放入燃料罐(1)，進(jìn)行常壓下設(shè)定容量的定量加注或不設(shè)容量的自動限位加注，加注完后，蓋上加液管口的管口密封蓋(4)； 第二步:將惰性氣體裝置連接集成閥上的惰性氣體充氣端(6)進(jìn)行充氣，當(dāng)充氣壓力達(dá)到設(shè)定值時停止并完成充氣； 第三步:打開集成閥上的出液端截止閥(10)，燃料液體經(jīng)過出液端(9)、減壓閥(15)、高壓開關(guān)(16)、濾清器(17)、低壓開關(guān)(18)后進(jìn)入燃料切換裝置或噴射裝置(19)，用以實(shí)現(xiàn)利用惰性氣體的背壓進(jìn)行醇類燃料的輸送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:使用帶有充氣截止閥(13)、放氣閥(11)和安全泄氣閥(7)的集成閥，在進(jìn)行第二步的充氣過程之前，打開集成閥上的充氣截止閥(13)，在充氣過程中或之后，當(dāng)充氣壓力超過安全值范圍時，由所述安全泄氣閥泄氣調(diào)整燃?xì)夤迌?nèi)的氣體壓力，完成充氣過程后關(guān)閉所述充氣截止閥，在需要排出燃料罐內(nèi)氣體或降低燃料罐內(nèi)壓力時，人工通過放氣閥放氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背壓式醇類燃料輸送系統(tǒng)，其特征是:使用帶有出液端電磁閥(8)的集成閥，由汽車電控單元(23)分別電連接所述高壓開關(guān)(16)、低壓開關(guān)(18)和出液端電磁閥(8)，在燃料輸送過程中，當(dāng)所述高壓開關(guān)(16)或低壓開關(guān)(18)發(fā)出壓力異常信號時，所述汽車電控 單元(23)觸發(fā)所述出液端電磁閥(8)，關(guān)閉出液端的燃料輸出。
【文檔編號】F02M37/00GK103670841SQ201310695503
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】楊宗強(qiáng), 毛東明, 劉中建 申請人:武漢中醇化汽車新能源有限公司