專利名稱：液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統及技術控制的制作方法
技術領域：
本發明液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統及4支術控制涉
及機械技術領域；特別涉及對天然氣汽車載燃料低溫氣瓶內的液 化天然氣進行增壓、汽化、輸送的機械裝置及電器控制技術領域。
背景技術：
目前，天然氣汽車，由于車輛使用空間及使用條件的特殊性， 要求液化天然氣燃料(LNG)儲存的能量密度越大越好，以達到 在LNG低溫氣瓶有限的儲存容積條件及汽車有限的安裝空間內 實現更長的續航里程。具體說來，將常壓態的LNG儲存到車載 LNG低溫氣瓶中提供汽車作為燃料進行使用；這樣，在與CNG(壓 縮天然氣)比較下P爭低了高壓使用帶來的安全隱患、同時也相 應減輕了燃料儲存氣瓶的重量，提高了燃料能量密度，對于天然 氣汽車的經濟使用和安全運輸方面起到了很大的改進。但目前 LNG汽車仍存在著LNG低溫氣瓶內壓力不能滿足發動機燃氣入口 使用壓力要求問題，不能瞬時的完成隨發動機的轉速不同提供相 應的燃氣入口壓力，而LNG低溫氣瓶的持續增壓會造成液化天然 氣存儲的放空浪費、汽車發動機在工作中不穩定、LNG低溫氣瓶 的存儲壓力也間接影響到液化天然氣汽車加氣站儲罐的壓力，直 接反映到整體運行的經濟性和系統的安全性等諸多不足。更具體的說，對于加氣站低溫儲罐來說，其儲存壓力越小越好、介質溫 度越低越好，而對于發動機來說，其做功的壓力與溫度是有一定 要求的，這樣，在加氣站低溫儲罐與天然氣發動機之間便構成了 相對矛盾，目前還沒有解決這一矛盾的良好辦法，本發明就是采
用車載LNG低溫儲罐內安裝增壓泵體的方式而解決的。即基于發 明人的專業知識與豐富經驗及對事業精益求精的不懈追求，本發 明在認真而充分調查、了解、分析、總結現有國際、國內天然氣 汽車已有的技術和現狀基礎上，為克服和解決現有4支術及現狀的 不足、缺陷與弊端，以采取"LNG車載低溫儲罐內置增壓泵以及 液相與氣相雙路控制"關鍵技術而研制成功的。
發明內容
本發明采取"LNG車載低溫儲罐內置增壓泵以及液相與氣相 雙路控制"關鍵技術，其LNG低溫儲罐內安裝有有增壓泵，泵體 與液相管一端、液化天然氣低溫儲罐與氣相管一端、液相管另一 端與汽化器一端的下端、氣相管另一端與汽化器一端的上端、汽 化器另一端的下端與下氣相管一端、汽化器另一端的上端與上氣 相管一端、下氣相管另一端與下電磁閥一端、上氣相管另一端與 上電磁閥一端、下電磁閥另一端與混合管下進口端、上電磁閥另 一端與混合管上進口端、混合管出口端與天然氣發動機進氣口端 均固定連接，天然氣發動機與ECU控制器、ECU控制器與泵體及 下電i茲閥及上電磁閥均電連4妻。液化天然氣(LNG) ^氐溫儲罐需 要控制壓力為0-0. 5Mpa (表壓)、以確保液化天然氣(LNG )的密度最大化和溫度的最低化，混合管末端需要控制壓力為大于
0. 5 (表壓)、小于3Mpa (表壓)。
通過本發明可以有效利用車輛有限的空間，改變使用液化天 然氣氣瓶需要持續增壓的存儲浪費、發動機工作由于供氣壓力不 穩定、影響液化天然氣加氣站儲罐^t空、增加浪費的經濟性等現 狀，解決LNG低溫儲罐的供氣燃料與發動機入口之間壓力、溫度、 流量不能隨發動機轉速相應變化的矛盾，保證車輛在運輸、使用 中的安全；本發明技術設計科學合理、結構簡單巧妙、、安裝使用 維修方便、效果穩定可靠、利于推廣應用。本發明可達預期目的。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案為 一種液化天然 氣汽車燃氣自增壓供氣系統，主要由液化天然氣低溫儲罐、泵體、 液相管、氣相管、汽化器、下氣相管、上氣相管、下電^茲閥、上 電磁閥、混合管、天然氣發動機、ECU控制器構成；
所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，其液化天然氣低 溫儲罐內固定有泵體，其泵體與液相管的一端、液化天然氣低溫 儲耀與氣相管的一端、液相管的另一端與汽化器一端的下端、氣
相管的另一端與汽化器一端的上端、汽化器另一端的下端與下氣 相管的一端、汽化器另一端的上端與上氣相管的一端、下氣相管 的另一端與下電》茲閥的一端、上氣相管的另一端與上電磁閥的一 端、下電磁閥的另一端與混合管的下進口端、上電磁閥的另一端 與混合管的上進口端、混合管的出口端與天然氣發動機的進氣口 端均固定連接，其天然氣發動機與ECU控制器、ECU控制器與泵體及下電f茲閥及上電i茲閥均電連接。
所述的液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，所述液化天然 氣低溫儲罐為罐狀結構，所述泵體為輸送泵，所述液相管、氣相 管、下氣相管、上氣相管、混合管均為管狀結構，所述汽化器為 液體汽化器，所述下電磁閥、上電》茲閥均為電磁閥，所述天然氣
發動機為汽車配套用天然氣發動機，所述ECU控制器為公知技術 的ECU電器控制器。
一種液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的^^支術控制，其技 術控制是指對以上所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的 技術控制，即所述液化天然氣低溫儲罐需要控制的壓力為0-0. 5Mpa、以確保液化天然氣密度的最大化和溫度的最低化，所述 混合管末端需要控制的壓力為0. 5 - 3Mpa。
所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的技術控制，所述 液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的介質為符合國家標準的 液化天然氣。
本發明的工作原理及工作過程是本發明為LNG汽車燃氣自 增壓供氣系統。汽車通過使用本系統燃料可以獲得更多的燃料熱 值，能量密度大幅度提高，從而有效利用了車輛的存放空間、克 服現有LNG汽車使用中利用車載低溫氣瓶罐內液體飽和壓力進 行供氣使發動機工作的弊端；為燃氣供氣系統的安全使用與維修 帶來方便。本發明具有足夠汽車使用燃料的低溫儲罐(低溫氣 瓶)，使用時①、輸送泵(增壓泵)工作，液態天然氣燃料從LNG低溫氣瓶(低溫儲罐)中通過泵體、液相管(此時燃料仍為 液態)增壓后進入汽化器，經汽化器汽化后燃料由液態變為氣態 天然氣，而通過下氣相管(此時燃料為氣態)、下電》茲閥、混合 管進入天然氣發動機使用；②、與①所述工作過程的同時，LNG 低溫氣瓶(低溫儲罐)內部處于氣相空間的氣體通過氣相管(此 時燃料為氣態)也同時可以進入汽化器后經上氣相管、下電磁閥、 混合管進入天然氣發動機使用；③、天然氣發動機與ECU控制器、 ECU控制器與泵體(增壓泵)及下電磁閥及上電磁閥均電連接； ECU控制器采集天然氣發動機的工作信息、并根據天然氣發動機 的工作信息對泵體(增壓泵)及下電磁閥及上電磁閥實施指令； ④、LNG低溫氣瓶(低溫儲罐)需要控制的壓力為0-0. 5Mpa、 以確保液化天然氣密度的最大化和溫度的最低化，該壓力是低溫 氣瓶固有的，如超出該壓力范圍便由ECU合并氣路自動調節；混 合管末端需要控制的壓力為大于0. 5(表壓)、小于3Mpa(表壓)， 該壓力由ECU控制器對泵體進行調節而獲得； 、由①的所述可 稱之為一路，由②的所述可稱之為另一路，所述①與②的有機結 合而稱之為雙路控制。 、本發明最終達到了將LNG低溫儲罐中 的相對存儲低壓燃料轉化為0. 5 - 3Mpa的相對高壓、并輸送給天 然氣發動機使用。⑦、本發明中所述的液化天然氣(LNG)低溫 儲耀、泵體(增壓泵)、液相管、氣相管、汽化器、下氣相管、 上氣相管、下電磁閥、上電磁閥、混合管、天然氣發動機、ECU 控制器均為公知技術，同行業的普通技術人員均可在不作出創造性勞動情況下而索取到，所以本發明便于實施；更具體的說，本 發明是一項多科學的組合發明創造，這種組合發明創造有效的解 決了液化天然氣(LNG)低溫儲罐的供氣燃料與天然氣發動機之 間壓力、流量、溫度不能瞬時匹配的矛盾、混合管末端的壓力始 終維持在0. 5 - 3Mpa之間、以匹配不同燃氣入口壓力的天然氣發 動機工作壓力的需要，這種組合發明創造提供了一種新概念、由 這種新概念確定了一種新思路、由這種新思路創造了 一種新的控 制系統、由這種新的控制系統制作了 一種新的天然氣汽車燃氣供 氣裝置、由這種新的燃氣供氣裝置便將以上所述的目的得以順暢 實現；并使LNG汽車使用簡單、方便、安全、可靠，便于安裝與 維修、經濟效果顯著、性能穩定。
由于采用了本發明所提供的技術方案；由于本發明的工作原 理及工作過程所述；由于本發明采取"LNG車載低溫儲罐內置增 壓泵以及液相與氣相雙路控制"關鍵技術；由于本發明的液化天 然氣低溫儲罐內有泵體，泵體、液相管、汽化器、下氣相管、下 電磁閥、混合管依次連接，液化天然氣低溫儲罐、氣相管、汽化 器、上氣相管、上電磁閥、混合管依次連接，混合管與天然氣發 動機連接，天然氣發動機與ECU控制器及ECU控制器與泵體、下 電磁閥、上電磁閥均電連接，液化天然氣低溫儲罐需要控制的壓 力為0-0. 5Mpa、混合管末端需要控制的壓力為0. 5-3Mpa;從 而使得本發明與已有的公知技術相比，獲得的有益效果是
充分利用汽車存儲的有效空間，提供汽車使用的最大儲存燃料，液相與氣相雙路控制，將燃料在LNG低溫儲罐內由相對低壓 狀態升至0. 5 - 3Mpa (表壓)的相對高壓狀態提供天然氣發動機 使用，該燃氣相對高壓充分體現了此套LNG汽車燃氣供氣系統對 于現有國內天然氣發動機匹配的通用性，提供的壓力可以滿足各 種天然氣發動機的燃氣入口壓力的工作條件，燃料供應穩定，無 浪費使用效率高，天然氣發動機運轉過程中工作穩定，使車載 LNG低溫氣瓶從使用到下次加液始終處于安全的低壓狀態，整體 燃料供氣系統效果穩定可靠，安裝使用與維修方便，設計科學合 理，結構簡單巧妙，利于推廣應用。
說明書附圖為本發明具體實施方式
的示意圖。圖中的虛線表 示電連接。
圖中的標號1、液化天然氣低溫儲罐，2、泵體，3、液相 管，4、氣相管，5、汽化器，6、下氣相管，7、上氣相管，8、 下電》茲閥，9、上電磁閥，10、混合管，11、天然氣發動才幾，12、 ECU控制器。
具體實施例方式
下面結合說明書附圖，對本發明作詳細描述。正如說明書附 圖所示
一種液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，主要由液化天然 氣低溫儲罐l、泵體2、液相管3、氣相管4、汽化器5、下氣相 管6、上氣相管7、下電磁閥8、上電磁閥9、混合管10、天然氣發動機ll、 ECU控制器12構成；
所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，其液化天然氣低 溫儲罐1內固定有泵體2,其泵體2與液相管3的一端、液化天 然氣低溫儲罐1與氣相管4的一端、液相管3的另一端與汽化器 5—端的下端、氣相管4的另一端與汽^f匕器5—端的上端、汽化》 器5另一端的下端與下氣相管6的一端、汽化器5另一端的上端 與上氣相管7的一端、下氣相管6的另一端與下電^f茲閥8的一端、 上氣相管7的另一端與上電磁閥9的一端、下電磁閥8的另一端 與混合管10的下進口端、上電磁閥9的另一端與混合管10的上 進口端、混合管lO的出口端與天然氣發動機ll的進氣口端均固 定連接，其天然氣發動機ll與ECU控制器12、 ECU控制器12與 泵體2及下電磁閥8及上電磁閥9均電連接。
所述的液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，所述液化天然 氣低溫儲罐1為罐狀結構，所述泵體2為輸送泵，該所述輸送泵 可由市場購置而獲得，所述液相管3、氣相管4、下氣相管6、 上氣相管7、混合管10均為管狀結構，所述的該管可由市場購 置而獲得、然后根據需要加工而成，所述汽化器5為液體汽化器， 該所述液體汽化器可由市場購置而獲得，所述下電磁閥8、上電 磁閥9均為電磁閥，所述該電磁閥可由市場購置而獲得，所述天 然氣發動機11為汽車配套用天然氣發動機，該所述天然氣發動 機11為汽車固有的主要部件，所述ECU控制器12為公知技術的 ECU電器控制器、該所述ECU控制器12可由市場購置而獲得。通過以上的實施，制作出了所述的液化天然氣汽車燃氣自增 壓供氣系統。該系統的使用正如本發明的工作原理及工作過程所 述而一及為方<更。
一種液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的技術控制，其技 術控制是指對以上所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的
技術控制，即所述液化天然氣低溫儲罐1需要控制的壓力為o-0. 5Mpa、以確保液化天然氣密度的最大化和溫度的最低化，所述 混合管10末端需要控制的壓力為0. 5 - 3Mpa。
所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的技術控制，所述 液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的介質為符合國家標準的 液化天然氣。
通過試用性考核試驗，所述液化天然氣低溫儲罐1的壓力始 終保持在0 - 0. 5Mpa之間、所述混合管10末端的壓力始終保持 在0. 5 - 3Mpa之間；取得了預期的良好效果。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作 任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員，均可按說明書附 圖所示和以上所述，而順暢地實施本發明；但是，凡熟悉本專業 的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用以上所 揭示的技術內容，而作出的些許更動、修飾與演變的等同變化， 均為本發明的等效實施例；同時，凡依據本發明的實質技術對以 上實施例所作的任何等同變化的更動、{多飾與演變等，均仍屬于 本發明的技術方案的范圍內。
權利要求
1、一種液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，其特征在于主要由液化天然氣低溫儲罐(1)、泵體(2)、液相管(3)、氣相管(4)、汽化器(5)、下氣相管(6)、上氣相管(7)、下電磁閥(8)、上電磁閥(9)、混合管(10)、天然氣發動機(11)、ECU控制器(12)構成；所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統，其液化天然氣低溫儲罐(1)內固定有泵體(2)，其泵體(2)與液相管(3)的一端、液化天然氣低溫儲罐(1)與氣相管(4)的一端、液相管(3)的另一端與汽化器(5)一端的下端、氣相管(4)的另一端與汽化器(5)一端的上端、汽化器(5)另一端的下端與下氣相管(6)的一端、汽化器(5)另一端的上端與上氣相管(7)的一端、下氣相管(6)的另一端與下電磁閥(8)的一端、上氣相管(7)的另一端與上電磁閥(9)的一端、下電磁閥(8)的另一端與混合管(10)的下進口端、上電磁閥(9)的另一端與混合管(10)的上進口端、混合管(10)的出口端與天然氣發動機(11)的進氣口端均固定連接，其天然氣發動機(11)與ECU控制器(12)、ECU控制器(12)與泵體(2)及下電磁閥(8)及上電磁閥(9)均電連接。
2、 根據權利要求1所述的液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣 系統，其特征在于所述液化天然氣低溫儲罐(1)為罐狀結構，所述泵體(2)為輸送泵，所述液相管(3)、氣相管(4)、下氣 相管(6)、上氣相管(7)、混合管(10)均為管狀結構，所述汽 化器(5)為液體汽化器，所述下電磁閥(8)、上電磁閥(9)均 為電磁閥，所述天然氣發動機(11)為汽車配套用天然氣發動機， 所述ECU控制器(12 )為公知技術的ECU電器控制器。
3、 一種液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統的技術控制， 其特征在于其技術控制是指對權利要求1所述液化天然氣汽車 燃氣自增壓供氣系統的技術控制，即所述液化天然氣低溫儲罐(1)需要控制的壓力為0 - 0. 5Mpa、以確保液化天然氣密度的 最大化和溫度的最低化，所述混合管(10)末端需要控制的壓力 為0. 5 - 3Mpa。
4、 根據權利要求3所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系 統的技術控制，其特征在于所述液化天然氣汽車燃氣自增壓供 氣系統的介質為符合國家標準的液化天然氣。
全文摘要
本發明液化天然氣汽車燃氣自增壓供氣系統及技術控制為機械領域。低溫儲罐內固定泵體，泵體與液相管一端、低溫儲罐與氣相管一端、液相管另端與汽化器一端的下端、氣相管另端與汽化器一端的上端、汽化器另端的下端與下氣相管一端、汽化器另端的上端與上氣相管一端、下氣相管另端與下電磁閥一端、上氣相管另端與上電磁閥一端、下電磁閥另端與混合管下進口端、上電磁閥另端與混合管上進口端、混合管出口端與發動機進口端均固定，發動機與控制器、控制器與泵體及下電磁閥及上電磁閥均電連接。低溫儲罐壓力為0-0.5MPa、發動機進氣口端壓力為0.5-3MPa。對車載燃料氣化升壓而應用。以儲罐內置泵體的液氣雙路控制。
文檔編號F02M37/04GK101526055SQ200910131328
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月15日 優先權日2009年4月15日
發明者嚴佶祺, 嬰 朱 申請人:朱 嬰;嚴佶祺