一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)元件主要包括：電子節(jié)氣門、雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器等元件；雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器及空濾器均與比例式混合器相連，比例式混合器與小渦殼增壓器相連，小渦殼增壓器分別與中冷器和消聲器相連，中冷器通過電子節(jié)氣門與點火系統(tǒng)相連；比例式混合器位置到增壓器、空濾器和電控調(diào)壓器距離相當，處于中心位置。這樣布置可以最大程度縮短增壓器前各條氣路長度，從而優(yōu)化發(fā)動機瞬態(tài)性能。燃氣與經(jīng)過空濾器過濾后的空氣通過先混合再增壓的方式，幫助加強功率以實現(xiàn)發(fā)電機組的性能指標。
【專利說明】一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機組領(lǐng)域，尤其涉及一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界石油資源的日趨緊張以及環(huán)保要求的不斷提高，近些年以天然氣為燃料的車輛和工程機械等得到廣泛的推廣和應(yīng)用。這是因為與燃油相比，天然氣具有成本低，污染小、安全性好等優(yōu)勢，是最受歡迎的新能源之一。
[0003]天然氣發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組相比具有運行成本低，污染小、起動性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點。是目前比較符合環(huán)保要求與適應(yīng)新市場環(huán)境的發(fā)電機。隨著我國天然氣供應(yīng)的愈加充足、供應(yīng)范圍的不斷擴大，這種天然氣發(fā)電組必將得到快速增漲。
[0004]目前國內(nèi)的天然氣發(fā)電機組燃料供給系統(tǒng)大多采用噴嘴式的單點或者多點噴射系統(tǒng)。本實用新型所采用的是電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)與單點噴射系統(tǒng)相比，控制精度相當，但是燃料響應(yīng)性更好。與多點噴射系統(tǒng)相比各缸混合氣濃度均勻性更好，更適合于稀薄燃燒控制。本實用新型以成功開發(fā)的稀薄燃燒天然氣發(fā)動機(專利號:ZL200730168042.7)為基礎(chǔ)，通過改變電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)中部分重要元件的布置、重新匹配小渦殼增壓器，以及增加和匹配天然氣發(fā)電機組專用件，包括空濾器、消聲器、中冷器、發(fā)電機組底座，發(fā)電機及控制箱等，達到發(fā)電機組性能指標并實現(xiàn)發(fā)電功能。
實用新型內(nèi)容
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型公開了一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，該實用新型以現(xiàn)有的稀薄燃燒天然氣發(fā)動機(專利號:ZL200730168042.7)為基礎(chǔ)，取消了空壓機、廢氣放氣閥控制裝置，增加了原來安裝在整車上的寬域氧傳感器、環(huán)境溫濕度傳感器，以及如空濾器、消聲器、中冷器、發(fā)電機組底座，發(fā)電機及控制箱等發(fā)電機組專用件，使發(fā)電機組布置更加緊湊。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具體方案如下:
[0007]—種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，包括ECM、雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器、空濾器以及發(fā)電機組底座；
[0008]所述雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器及空濾器均與比例式混合器相連，比例式混合器與小渦殼增壓器相連，小渦殼增壓器與中冷器及消聲器相連，中冷器還與電子節(jié)氣門相連，電子節(jié)氣門與進氣岐管相連；
[0009]所述小渦殼增壓器位于天然氣發(fā)電機組的中部。
[0010]所述發(fā)電機組底座上固定有雙級減壓器、發(fā)電機與控制箱及中冷器；
[0011]所述空濾器與比例式混合器之間安裝有環(huán)境溫濕度傳感器。
[0012]所述小渦殼增壓器與消聲器的排氣管上安裝有寬域氧傳感器。
[0013]所述雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器和比例式混合器安裝在發(fā)動機排氣側(cè)，比例式混合器到增壓器、空濾器和電控調(diào)壓器的距離相當，電控調(diào)壓器包括雙級減壓器和電控調(diào)壓執(zhí)行器。
[0014]所述ECM與電控調(diào)壓執(zhí)行器、低壓電磁截止閥、電子節(jié)氣門、環(huán)境溫濕度傳感器、寬域氧傳感器、進氣壓力溫度傳感器、曲軸凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻水溫傳感器以及點火系統(tǒng)相連。
[0015]由于天然氣發(fā)電機組采用的是天然氣管道氣，而管道氣的氣壓比氣瓶氣壓低很多，如果與增壓后的空氣直接混合，必然造成混合氣過稀。為了加強功率、實現(xiàn)發(fā)電機組的性能指標。采用燃氣與經(jīng)過空濾器過濾后的空氣先混合再經(jīng)過增壓器增壓的方式。電控調(diào)壓器被分成了雙級減壓器與電控調(diào)壓執(zhí)行器兩個部分，主要作用不變，仍然是按照空燃比的目標值通過調(diào)節(jié)燃氣壓力來獲得所需要的燃氣流量。雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器和比例式混合器的安裝位置由原來的發(fā)動機進氣側(cè)(右側(cè))，移到了發(fā)動機排氣側(cè)(左側(cè))。比例式混合器位置到增壓器、空濾器和電控調(diào)壓器距離相當，處于中心位置。這樣布置可以最大縮短增壓器前各條氣路長度，從而優(yōu)化發(fā)動機瞬態(tài)性能。
[0016]來自管道的低壓天然氣先通過低壓電磁截止閥進入固定在發(fā)電機組底座上的雙級減壓器以及電控調(diào)壓執(zhí)行器調(diào)節(jié)燃氣壓力，然后與從空濾器出來的空氣進入到比例式混合器混合，再經(jīng)過小渦殼增壓器增壓，增壓后的氣體從中冷器出來后，通過電子節(jié)氣門，最后進入進氣道被點火系統(tǒng)點燃。
[0017]環(huán)境溫濕度傳感器水平安裝在空濾器與比例式混合器之間，監(jiān)測空氣溫度、濕度、和大氣壓力等信息。寬域氧傳感器安裝在增壓器與消聲器的排氣管上，通過監(jiān)測氧的濃度，幫助實時修正燃氣供給量，實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制。
[0018]本實用新型的有益效果:
[0019]比例式混合器位置到增壓器、空濾器和電控調(diào)壓器距離相當，處于中心位置。這樣布置可以最大程度縮短增壓器前各條氣路長度，從而優(yōu)化發(fā)動機瞬態(tài)性能。燃氣與經(jīng)過空濾器過濾后的空氣先混合再經(jīng)過增壓器增壓的方式，利于加強功率、實現(xiàn)發(fā)電機組的性能指標。環(huán)境溫濕度傳感器用來監(jiān)測空氣溫度、濕度、和大氣壓力等信息，ECM可根據(jù)環(huán)境的濕度來優(yōu)化點火時刻、燃氣供給量和增壓水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1:發(fā)動機右視圖；
[0021]圖2:發(fā)動機左視圖；
[0022]圖3:本實用新型發(fā)電機組右視圖；
[0023]圖4:本實用新型發(fā)電機組左視圖；
[0024]圖中，1-ECM ；2-電控調(diào)壓器；2’ -雙級減壓器；2’ ’ -電控調(diào)壓執(zhí)行器；3_比例式混合器；4-電子節(jié)氣門；5_增壓器；5’_小渦殼增壓器；6_空壓機；7_廢氣放氣閥控制裝置；8-空濾器；9_消聲器；10-發(fā)電機與控制箱；11_中冷器；12-環(huán)境溫濕度傳感器；13_寬域氧傳感器；14_發(fā)電機組底座；15_點火系統(tǒng)，16-中冷后空氣進口，17-低壓電磁截止閥。
【具體實施方式】:
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:[0026]如圖3-4所示一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，包括ECMl、雙級減壓器2’、電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’、比例式混合器3、小渦殼增壓器5’、環(huán)境溫濕度傳感器12、寬域氧傳感器13、點火系統(tǒng)15、低壓電磁截止閥17、空濾器8、消聲器9、中冷器11、發(fā)電機組底座14等。本裝置取消了空壓機6、廢氣放氣閥控制裝置7，將原先的增壓器5更換為小渦殼增壓器5’.[0027]所述雙級減壓器2’、電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’及空濾器8均與比例式混合器3相連，比例式混合器3與小渦殼增壓器5’相連，小渦殼增壓器5’分別與消聲器9和中冷器11相連，中冷器11通過電子節(jié)氣門4與點火系統(tǒng)15相連。ECMl就是電子控制模塊。
[0028]所述小渦殼增壓器5’位于天然氣發(fā)電機組的中部。
[0029]所述發(fā)電機組底座14上固定有雙級減壓器2’、發(fā)電機與控制箱10及中冷器11 ；
[0030]所述空濾器8與比例式混合器3之間安裝有環(huán)境溫濕度傳感器12。
[0031]所述小渦殼增壓器5’與消聲器9的排氣管上安裝有寬域氧傳感器13。
[0032]所述雙級減壓器2’、電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’和比例式混合器3、低壓電磁截止閥17安裝在發(fā)動機排氣側(cè)，比例式混合器3到小渦殼增壓器5’、空濾器8和電控調(diào)壓器2的距離相等。
[0033]所述ECMl與電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’、環(huán)境溫濕度傳感器12、寬域氧傳感器13、低壓電磁截止閥17等相連。
[0034]如圖1-2所示，原天然氣發(fā)動機的電控調(diào)壓器2與比例式混合器3安裝在發(fā)動機進氣側(cè)(右側(cè))。從氣瓶出來的天然氣(CNG)經(jīng)過高壓過濾器過濾、高壓電磁截止閥、高壓減壓器減壓、低壓過濾器過濾、低壓電磁截止閥17，然后通過發(fā)動機上的電控調(diào)壓器2按照空燃比的目標值調(diào)節(jié)燃氣出口壓力，獲得所需的燃氣流量，然后，燃氣與經(jīng)過水冷增壓器5增壓后的空氣經(jīng)過中冷后空氣進口 16 —起進入比例式混合器3進行充分混合，混合后的氣體最后通過電子節(jié)氣門4進入發(fā)動機進氣道被點火系統(tǒng)15點燃。
[0035]本實用新型的工作原理:采用燃氣與經(jīng)過空濾器8過濾后的空氣先混合再經(jīng)過增壓器5增壓的方式。如圖4所示，電控調(diào)壓器2被分成了雙級減壓器2’與電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’兩個部分。主要作用不變，仍然是按照空燃比的目標值通過調(diào)節(jié)燃氣壓力來獲得所需要的燃氣流量。雙級減壓器2’、電控調(diào)壓執(zhí)行器2’ ’和比例式混合器3的安裝位置由原來的發(fā)動機進氣側(cè)(右側(cè))，移到了發(fā)動機排氣側(cè)(左側(cè))。比例式混合器3位置到增壓器5’、空濾器8、和電控調(diào)壓器距離相當，基本處于中心位置。這樣布置可以最大縮短增壓器5’前各條氣路長度，從而優(yōu)化發(fā)動機瞬態(tài)性能。
[0036]來自管道的低壓天然氣先通過低壓電磁截止閥17進入固定在發(fā)電機組底座上的雙級減壓器2’、電控調(diào)壓執(zhí)行器2’’調(diào)節(jié)燃氣壓力，然后與從空濾器8出來的空氣進入到比例式混合器3混合，再經(jīng)過水冷增壓器5’增壓，增壓后的氣體從中冷器11出來后，通過電子節(jié)氣門4，最后進入進氣道被點火系統(tǒng)15點燃。
[0037]環(huán)境溫濕度傳感器12水平安裝在空濾器8與比例式混合器3之間，用來監(jiān)測空氣溫度、濕度、和大氣壓力等信息。ECM可根據(jù)環(huán)境的濕度來優(yōu)化點火時刻、燃氣供給量和增壓水平。大氣壓力和溫度的回饋信號被用來校準寬域氧傳感器13的讀數(shù)。寬域氧傳感器13安裝在增壓器5’與消聲器9的排氣管上，修正燃氣供給量，實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制。
【權(quán)利要求】
1.一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，其特征是，包括ECM、雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器、空濾器以及發(fā)電機組底座； 所述雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器及空濾器均與比例式混合器相連，比例式混合器與小渦殼增壓器相連，小渦殼增壓器與中冷器及消聲器相連，中冷器還與電子節(jié)氣門相連，電子節(jié)氣門與進氣岐管相連； 所述發(fā)電機組底座上固定有雙級減壓器、發(fā)電機與控制箱及中冷器； 所述ECM與電控調(diào)壓執(zhí)行器、低壓電磁截止閥、電子節(jié)氣門、環(huán)境溫濕度傳感器、寬域氧傳感器、進氣壓力溫度傳感器、曲軸凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻水溫傳感器以及點火系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，其特征是，所述小渦殼增壓器位于天然氣發(fā)電機組的中部。
3.如權(quán)利要求1所述的一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，其特征是，所述空濾器與比例式混合器之間安裝有環(huán)境溫濕度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，其特征是，所述小渦殼增壓器與消聲器的排氣管上安裝有寬域氧傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種采用電控調(diào)壓器燃料供給系統(tǒng)的天然氣發(fā)電機組，其特征是，所述雙級減壓器、電控調(diào)壓執(zhí)行器和比例式混合器安裝在發(fā)動機排氣側(cè)，比例式混合器到增壓器、空濾器和電控調(diào)壓器的距離相當，電控調(diào)壓器包括雙級減壓器和電控調(diào)壓執(zhí)行器。
【文檔編號】F02M21/04GK203515867SQ201320696623
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】高惠蛟, 孫霞, 姚平飛, 汪漢, 張治強, 賈咸昆, 程惠巍 申請人:中國重汽集團濟南動力有限公司