用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件及氣體發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總體涉及氣體發(fā)動機領(lǐng)域，更具體地涉及用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件，其能夠?qū)怏w燃料進行過濾、在發(fā)動機冷卻水與氣體燃料之間進行熱交換以及調(diào)節(jié)氣體燃料溫度，還涉及包括該組件的氣體發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體發(fā)動機可以使用氣體燃料，例如壓縮天然氣CNG、液化天然氣LNG或液化石油氣LPG等作為燃料。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)中的燃?xì)膺^濾器、熱交換器和溫控器的布置原理圖。燃?xì)膺^濾器1的出口通過第一管路2與熱交換器3的氣體入口連通，熱交換器3的氣體出口通過第二管路4與溫控器5的氣體入口連通，熱交換器3的水出口通過第三管路6與溫控器5的水入口連通。如圖1中的單箭頭所示，氣體燃料從燃?xì)膺^濾器1的入口進入燃?xì)膺^濾器1，經(jīng)過濾后，從燃?xì)膺^濾器1的出口流出，再經(jīng)第一管路2從熱交換器3的氣體入口進入熱交換器3,經(jīng)過與熱交換器3中流過的冷卻水熱交換后，從熱交換器3的氣體出口流出，再經(jīng)第二管路4從溫控器5的氣體入口進入溫控器5,經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后，從溫控器5的氣體出口流出。如圖1中的雙箭頭所示，發(fā)動機冷卻水從熱交換器3的水入口流入熱交換器3,經(jīng)過與熱交換器3中流過的氣體燃料熱交換后，從熱交換器3的水出口流出，再經(jīng)第三管路6從溫控器5的水入口進入溫控器5,最后從溫控器5的水出口流出。
[0003]上述的布置方式所使用的第一管路2、第二管路4和第三管路6均比較長，這些管路需要用支架固定到車身或發(fā)動機或汽車其他零件上。然而，這存在如下的缺點:第一，對于不同發(fā)動機或車型，支架的安裝點固定，支架形狀差異大，開發(fā)成本高；第二，裝配工藝復(fù)雜，主機廠或整車的裝配工序多，影響生產(chǎn)效率；第三，燃?xì)膺^濾器、熱交換器和溫控器相互之間間距大，占用空間大，布置困難，整體結(jié)構(gòu)重量大，有悖于輕量化設(shè)計；第四，管路長，振動幅度大，磨損泄漏風(fēng)險大，第六，濾罐拆卸所需要空間大，不利于空間利用。因此，有必要提供一種用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件以解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供一種用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件，該組件包括:
[0005]集成塊，包括濾座和溫控部分，其中含有進氣口、出氣口、進水口和出水口；
[0006]濾罐，其連接至所述集成塊的濾座部分，濾芯組件懸掛在所述濾罐上，用于實現(xiàn)對氣體燃料的過濾；
[〇〇〇7] 熱交換器，其置于所述集成塊的頂部并連接至所述集成塊，包括氣路、水路、進氣口、出氣口、進水口和出水口，其氣路、水路分別連通至所述集成塊的氣路、水路。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述集成塊的濾座和溫控部分是一體成型的，該溫控部分包括溫包、隔熱墊片、節(jié)流頂桿、彈簧以及用來密封分隔氣路和水路的密封圈；在濾芯組件的上端蓋和下端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置限位齒。
[0009] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述濾芯組件與濾座之間采用雙重密封，并且在濾芯組件的上端蓋與濾座之間設(shè)有橡膠墊圈，用于吸收濾芯的振動。從而，可減少振動對過濾效率的影響，提高產(chǎn)品過濾效率性能。
[0010] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，在濾芯組件的上端蓋外側(cè)設(shè)置多個側(cè)耳，以與濾罐上端口設(shè)置的對應(yīng)開口相配合，從而實現(xiàn)了濾芯組件的定位和固定，同時濾芯部分不會受力，避免濾芯變形后產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
[0011] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述集成塊的濾座部分的內(nèi)腔為球形，通過螺紋與濾罐連接。通過將集成塊的內(nèi)腔設(shè)計成球形，可以減小氣體阻力，降低產(chǎn)品壓降。
[0012] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述熱交換器包括設(shè)置在其底面的用于與集成塊配合的螺柱；所述集成塊還包括通孔，以使所述熱交換器的螺柱穿過。由此，熱交換器不再需要焊接水路或氣路接頭，可有效減少集成塊高度，減少材料，減少整體重量，避免螺紋因釬焊高溫出現(xiàn)螺紋尺寸變化。
[0013] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述過濾和熱交換集成組件還包括用于將其固定至氣體發(fā)動機或汽車車身的固定結(jié)構(gòu)；所述固定結(jié)構(gòu)包括雙頭螺柱，其一端裝配到該過濾和熱交換集成組件，另一端與氣體發(fā)動機或汽車車身裝配。
[0014] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，在所述集成塊上，在與用于流出發(fā)動機冷卻水的接頭的同側(cè)形成加工工藝孔，該工藝孔用堵頭密封，以防止泄漏。
[0015] 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，在所述集成塊上，用于流出氣體的接頭設(shè)置在所述工藝孔的相反側(cè)。
[0016] 根據(jù)本實用新型，濾罐、熱交換器均與集成塊可拆卸地連接，便于組裝和維修更換。
[0017] 根據(jù)本實用新型的另一方面，本實用新型提供一種氣體發(fā)動機，包括所述用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件。
[0018] 本實用新型的組件具有燃?xì)膺^濾、熱交換和溫控等功能。這不僅取消了管路、取消了熱交換器上的接頭，避免了熱交換器接頭釬焊過程中螺紋尺寸變化的質(zhì)量風(fēng)險，降低了材料成本，而且還節(jié)約了安裝空間、優(yōu)化了主機廠或整車廠的裝配工藝，減少裝配工序，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0019]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)中的燃?xì)膺^濾器、熱交換器和溫控器的布置原理圖；
[0020]圖2示出了本實用新型的用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件的一個實施例的立體圖；
[0021]圖3示出了圖2的集成組件的另一立體圖；
[0022]圖4示出了圖2的集成組件的集成塊的立體圖；
[0023]圖5示出了圖2的集成組件的集成塊的另一立體圖；
[0024]圖6示出了圖2的集成組件的熱交換器的立體圖；
[0025]圖7示出了圖2的集成組件的集成塊中的溫控部分的左視剖視圖；
[0026]圖8示出了圖2的集成組件從集成塊某一平面的俯視剖視圖；
[0027]圖9示出了圖2的集成組件從某一平面的主視剖視圖；
[0028]圖10示出了圖2的濾罐的立體圖；
[0029]圖11示出了圖2的濾芯組件的立體圖；
[0030]圖12示出了本實用新型的用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件的其他優(yōu)選實施例的立體圖；
[0031]圖13示出了圖12的集成組件從某一平面的主視剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]在本實用新型中，提及右視圖、俯視圖等，其方位或方向以溫控部分方向為右，濾座部分為左，以熱交換器為上，濾罐為下。這一點也同樣適用于其他部件的位置描述。
[0033]圖2示出了本實用新型的用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件的一個實施例的立體圖；圖3示出了圖2的集成組件的另一立體圖；圖4示出了圖2的集成組件的集成塊的立體圖；圖5示出了圖2的集成組件的集成塊的另一立體圖；圖6示出了圖2的集成組件的熱交換器的立體圖；圖7示出了圖2的集成組件的集成塊中的溫控部分的左視剖視圖；圖8示出了圖2的集成組件從集成塊某一平面的俯視剖視圖；圖9示出了圖2的集成組件從某一平面的主視剖視圖；圖10示出了圖2的濾罐的立體圖；圖11示出了圖2的濾芯組件的立體圖。
[0034]如圖2所示，用于氣體燃料的過濾和熱交換集成組件100包括熱交換器9、集成塊8和濾罐11。
[0035]氣體從接頭7進入集成塊8的濾座部分，通過濾芯組件對氣體過濾后，氣體通過孔道39、集成塊出氣口 30a，進入熱交換器9的氣路部分，從熱交換器出氣口 51b進入集成塊溫控部分進氣口 30b，從接頭10處流出，其中集成塊出氣口 30a與熱交換器進氣口 51a，集成塊溫控部分進氣口 30b與熱交換器出氣口 51b分別通過0型圈38和18實現(xiàn)密封；接頭7與螺紋孔31配合，接頭10與螺紋孔35配合。
[0036]發(fā)動機冷卻水從接頭12依次進入通道43、52，通過集成塊出水口 29a進入熱交換器進水口 50a，進入熱交換器的水路部分，從熱交換器出水口 50b，進入集成塊進水口 29b，從接頭13流出；其中集成塊出水口 29a與熱交換器進水口 50a，熱交換器出水口 50b與集成塊進水口 29b分別通過0型圈密封。通過本實用新型，所述熱交換器的出氣口、進水口分別與所述集成塊的進氣口、出水口通過橡膠圈進行端面密封，以使得氣體燃料和冷卻水在所述熱交換器和集成塊之間連通。
[0037]根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，熱交換器可以為釬焊板式熱交換器，放置于集成塊的頂部，其出氣口，進水口分別與集成塊的進氣口、出水口連通，兩者