CN204691967U - 燃气发动机热车*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气发动机热车***，其包括燃气供给***中的减压器和热交换器以及电动空压机；减压器换热媒质通路的两端分别为减压器热媒入口和减压器热媒出口；热交换器换热媒质通路两端分别为热交换器热媒入口和热交换器热媒出口，发动机排气管路上引出有与电动空压机进气管连通的废气回流管，废气回流管上安装有第一常闭电磁阀；电动空压机出气管分成两路，第一路出气管与压缩空气储罐连接且该路上安装有第一常开电磁阀、第二路出气管上安装有第二常闭电磁阀且该路通过分支管路分别与减压器热媒入口和热交换器热媒入口连接。本实用新型具有结构简单、实现方便、能源利用率高和热车速度快的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气发动机领域，具体的说是一种燃气发动机热车***。
背景技术
随着石油短缺现实压力的加大及全球环境污染问题的日益突出，人们迫切希望寻找更经济、清洁、安全的燃料代替石油燃料，这使得燃气发动机进入了一个高速发展的时期。
以CNG发动机为例，存储于气瓶中的高压CNG需要减压，减压是在高压减压器中进行的，高压减压器需要发动机的冷却水对CNG进行加热，使高压CNG减压膨胀。气体发动机的减压器一般设置有进水口和出水口，在减压器内部设置有水路，水路中通入发动机冷却水，目的是在减压时进行热交换。但是，在具体使用中，经常出现因发动机冷却水水质不好而导致高压减压器水腔结垢现象，会降低热交换量，从而会导致高压减压器冻裂。在冬季寒冷的季节，环境温度较低，长时间处于外界的发动机刚启动时，发动机自身的冷却液温度也很低，其温度与寒冷的环境温度接近，高压天然气减压时会吸收冷却液大量的热量，冷却液温度需要很长的时间才能达到80℃左右，发动机用较长的时间才能热机，使得热车时耗费了大量燃料，耽误了车辆的正常运行，影响效率。同时，缸壁温度过低会使可燃混合气不能很好地形成和燃烧，燃油消耗量增加。另外，润滑油在低温时黏度增高，零件运动的阻力增加，输出功率下降，润滑油在低温时不能形成良好的润滑油膜，使摩擦损失加大，增加了零部件的磨损。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、实现方便、能源利用率高、热车速度快的燃气发动机热车***。
为解决上述技术问题，本实用新型的燃气发动机热车***包括燃气供给***中的减压器和热交换器以及电动空压机；减压器内设有用于通入换热媒质的减压器换热媒质通路，减压器换热媒质通路的两端分别为减压器热媒入口和减压器热媒出口；热交换器换热媒质通路两端分别为热交换器热媒入口和热交换器热媒出口，其结构特点是发动机排气管路上引出有与电动空压机进气管连通的废气回流管，废气回流管上安装有第一常闭电磁阀；电动空压机出气管分成两路，第一路出气管与压缩空气储罐连接且该路上安装有第一常开电磁阀、第二路出气管上安装有第二常闭电磁阀且该路通过分支管路分别与减压器热媒入口和热交换器热媒入口连接。
采用上述结构，利用电动空压机的抽吸作用，并通过废气回流管可将发动机排气管中的高温尾气回收，然后分别送入减压器换热媒质通路和热交换器换热媒质通路中供换热使用，从而实现对尾气热量的回收利用，提高了能源利用率，同时也避免了现有技术中因发动机冷却水结垢导致的减压器损坏现象。可见，本实用新型利用现有结构，通过增加管路和电磁阀即实现了对发动机尾气余热的回收再利用，结构简单，改造方便，能源利用率高且热车速度快。
所述热车***还包括发动机进气***中的空气滤清器，空气滤清器出气管上引出有与电动空压机进气管连通的空气分支管，空气分支管上安装有第二常开电磁阀。在电动空压机不用于尾气回收时，可以接通其与空气滤清器的通路，向压缩空气储罐内送入纯净的压缩空气以供刹车或门窗驱动等气动部件使用，不影响电动空压机的原有功能。
所述各电磁阀的控制端均与整车控制器电连接，驾驶室内设有与整车控制器电连接的快速热车按钮。利用整车控制器对各个电磁阀进行集中控制，利用快速热车按钮可以一键开启热车功能。
所述第二路电动空压机出气管上还引出分流管路，分流管路的尾端套设在发动机缸盖回水管的外部。分流管路可将尾气引至发动机的缸盖回水管处，缸盖回水管内的水可以吸收尾气的热量，从而可进一步提高热车速度。
所述燃气供给***包括依次串接的高压燃气储罐、高压燃气滤清器、减压器、燃气滤清器、热交换器、燃气节温器和燃气计量阀。燃气历经过滤、降压、再过滤、预热以及流量调节，最后与空气混合送入发动机。
所述发动机进气***包括依次串接的空气滤清器、压气机和中冷器，与压气机同轴安装有涡轮机，涡轮机安装在发动机排气管路上。发动机采用涡轮增压，可提高发动机效率，应用在本实用新型中则可以加快气体循环，提高热车速度。
本实用新型具有结构简单、实现方便、能源利用率高和热车速度快的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型的燃气发动机热车***应用在发动机的燃气供给***、发动机进排气***以及车载的电动空压机3中。如图所示，燃气供给***包括燃气供给***包括依次串接的高压燃气储罐17、高压燃气滤清器18、减压器1、燃气滤清器19、热交换器2、燃气节温器20和燃气计量阀21。燃气历经过滤、降压、再过滤、预热以及流量调节，最后与新鲜空气在混合器内混合然后经由节气门送入发动机25。发动机进气***包括依次串接的空气滤清器12、压气机22和中冷器23，与压气机22同轴安装有涡轮机24，涡轮机24安装在发动机排气管路4上。发动机25采用涡轮增压，可提高发动机效率，应用在本实用新型中则可以加快气体循环，提高热车速度。
目前应用在气体发动机***中的减压器1内设有用于通入换热媒质的减压器换热媒质通路，减压器换热媒质通路的两端分别为减压器热媒入口和减压器热媒出口，热交换器换热媒质通路两端分别为热交换器热媒入口和热交换器热媒出口。在现有的减压器以及热交换器，换热媒质均采用发动机冷却水，发动机冷却水高温后容易结垢，易损坏管路。在本实用新型中，发动机排气管路4上引出有与电动空压机进气管5连通的废气回流管6，废气回流管6上安装有第一常闭电磁阀7。电动空压机出气管8分成两路，第一路出气管与压缩空气储罐9连接且该路上安装有第一常开电磁阀10、第二路出气管上安装有第二常闭电磁阀11且该路通过分支管路分别与减压器热媒入口和热交换器热媒入口连接。
上述结构中，利用电动空压机3的抽吸作用，并通过废气回流管6可将发动机排气管4中的高温尾气回收，然后分别送入减压器换热媒质通路和热交换器换热媒质通路中供换热使用，即在减压器1和热交换器2中，将换热媒质替换为高温尾气，实现对尾气热量的回收利用，提高了能源利用率，同时也避免了现有技术中因发动机冷却水结垢导致的换热管路损坏现象。其中，作为进一步改进，如图所示，第二路电动空压机出气管上还引出分流管路15，分流管路15的尾端套设在发动机缸盖回水管16的外部。分流管路15可将尾气引至发动机缸盖回水管16处，缸盖回水管内的水可以吸收尾气的热量，从而可进一步提高热车速度。
参照附图，在本实用新型的热车***中，空气滤清器出气管上引出有与电动空压机进气管5连通的空气分支管13，空气分支管13上安装有第二常开电磁阀14。在电动空压机3不用于尾气回收时，可以接通其与空气滤清器12的通路，向压缩空气储罐9内送入纯净的压缩空气以供刹车或门窗驱动等气动部件使用，不影响电动空压机3的原有功能。
在本实用新型中，各电磁阀的控制端均与整车控制器电连接，驾驶室内设有与整车控制器电连接的快速热车按钮。本实用新型的快速热车功能只是在寒冷的冬季刚刚启动热车时才会起作用。
在寒冷的冬季，当驾驶员给整车上低压电完成后，整车控制器会检测到发动机冷却液的温度，此时会在整车仪表上显示相应的温度值，钥匙继续旋转启动发动机，驾驶员判断温度过低应当进行热车，按下驾驶室中的快速热车按钮，此按钮是一个触发信号，当按下此按钮后，整车控制器会接收到热车指令，对***中的各个电磁阀以及电动空压机进行控制，具体过程如下：首先控制第一常开电磁阀10和第二常开电磁阀14关闭，控制第一常闭电磁阀7和第二常闭电磁阀11打开，同时开启电动空压机3，电动空压机3将发动机排气管4中的部分高温废气吸入，加压后再分别向减压器1、热交换器2以及分流管路15内输送，进行热车；当达到热车温度时，整车控制器控制再将第一常开电磁阀10和第二常开电磁阀14打开，将第一常闭电磁阀7和第二常闭电磁阀11关闭，同时关闭电动空压机3，***恢复初始状态，原发动机***正常运行。
发动机热车后正常行驶的过程中，当需要给压缩空气储罐9打气时，电动空压机3开启，空气会从空气滤清器12经过空气分支管13送入电动空压机3中进行加压，然后再送入压缩空气储罐9中，由于在该通路中设置的第一常开电磁阀10和第二常开电磁阀14的初始状态均为常开状态，因此，不需要对电磁阀进行操作，气路处于畅通状态，可见，本实用新型的改进保留了电动空压机3原有的功能。
综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。
Claims (6)
1.一种燃气发动机热车***，包括燃气供给***中的减压器（1）和热交换器（2）以及电动空压机（3）；减压器（1）内设有用于通入换热媒质的减压器换热媒质通路，减压器换热媒质通路的两端分别为减压器热媒入口和减压器热媒出口；热交换器换热媒质通路两端分别为热交换器热媒入口和热交换器热媒出口，其特征是发动机排气管路（4）上引出有与电动空压机进气管（5）连通的废气回流管（6），废气回流管（6）上安装有第一常闭电磁阀（7）；电动空压机出气管（8）分成两路，第一路出气管与压缩空气储罐（9）连接且该路上安装有第一常开电磁阀（10）、第二路出气管上安装有第二常闭电磁阀（11）且该路通过分支管路分别与减压器热媒入口和热交换器热媒入口连接。
2.如权利要求1所述的燃气发动机热车***，其特征是所述热车***还包括发动机进气***中的空气滤清器（12），空气滤清器出气管上引出有与电动空压机进气管（5）连通的空气分支管（13），空气分支管（13）上安装有第二常开电磁阀（14）。
3.如权利要求2所述的燃气发动机热车***，其特征是各电磁阀的控制端均与整车控制器电连接，驾驶室内设有与整车控制器电连接的快速热车按钮。
4.如权利要求1所述的燃气发动机热车***，其特征是所述第二路电动空压机出气管上还引出有分流管路（15），分流管路（15）的尾端套设在发动机缸盖回水管（16）的外部。
5.如权利要求1所述的燃气发动机热车***，其特征是所述燃气供给***包括依次串接的高压燃气储罐（17）、高压燃气滤清器（18）、减压器（1）、燃气滤清器（19）、热交换器（2）、燃气节温器（20）和燃气计量阀（21）。
6.如权利要求2所述的燃气发动机热车***，其特征是所述发动机进气***包括依次串接的空气滤清器（12）、压气机（22）和中冷器（23），与压气机（22）同轴安装有涡轮机（24），涡轮机（24）安装在发动机排气管路（4）上。
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