一种使用天然气的车用双燃料系统

摘要

本发明涉及一种使用天然气的车用双燃料系统，包括发动机、天然气供给装置、天然气定时喷射分配器、喷油泵、润滑装置以及控制装置；所述天然气供给装置连接在天然气定时喷射分配器上，所述天然气定时喷射分配器设置在发动机上且与喷油泵相连；所述润滑装置通过润滑回路与天然气定时喷射分配器连接；所述控制装置包括控制仪表盘以及报警器。本发明的优点在于：在原柴油机基础上不作柴油机内部的改动，双燃料系统改装简单，替油率高，经济性好；控制手段简化，无进口零部件，系统实用、成本低廉，检修和维护简单，维护成本低；无天然气电控喷射系统的复杂程序，改装零部件可靠性好。

权利要求

1.一种使用天然气的车用双燃料系统，其特征在于：包括发动机、天然气供给装置、天然气定时喷射分配器、喷油泵、润滑装置以及控制装置；所述天然气供给装置连接在天然气定时喷射分配器上，所述天然气定时喷射分配器设置在发动机上且与喷油泵相连；所述润滑装置通过润滑回路与天然气定时喷射分配器连接；所述控制装置包括控制仪表盘以及报警器；所述天然气定时喷射分配器包括传动套、分配器轴以及分配器体；所述传动套固定连接在喷油泵传动齿轮上；所述分配器轴为一供天然气通过的中空轴，其侧面上具有一天然气流通孔A；所述分配器体套装在分配器轴上，其上与天然气流通孔A对应位置处均布有一圈天然气流通孔B；所述天然气流通孔B按圆周方向的前后排布顺序分别与不同发动机气缸连接，所述发动机气缸按照发火顺序与天然气流通孔B连接，且气缸与天然气流通孔B之间通过单缸喷射管连接。

2.根据权利要求1所述的一种使用天然气的车用双燃料系统，其特征在于：所述润滑装置连接到天然气定时喷射分配器上，包括依次相连的润滑油箱、润滑油泵以及润滑油精密过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种使用天然气的车用双燃料系统，其特征在于：所述报警器包括设置在润滑油回路上的润滑油压力报警器以及设置在机油回路上的机油压力报警器；

所述控制仪表盘设置在驾驶室内，包括用气开关、润滑油压力低故障指示灯、天然气气量指示灯。

4.根据权利要求1所述的一种使用天然气的车用双燃料系统，其特征在于：所述喷油泵上具有油门拉杆，所述天然气供给装置上设置有与油门拉杆联动的天然气控制蝶阀。

说明书

一种使用天然气的车用双燃料系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种天然气应用领域，特别涉及一种使用天然气的车用双燃料系统。

背景技术

[0002] 柴油车利用CNG/LNG一般采用天然气单燃料车方式，更换原柴油机或在原柴油机基础上改装成天然气发动机，此天然气单燃料车的改装费用大，改装复杂，且在柴油车日常使用的长途客货运输途中无天然气加气站的情况下无法使用，限制了该技术的推广应用。

[0003] 比较灵活的是采用柴油天然气双燃料车方式，没天然气时可以纯柴油模式运行，有天然气时柴油车混烧天然气。

[0004] 目前的柴油天然气双燃料车都采用天然气电控喷射技术，在原柴油机基础上增加一套高压电磁喷射阀及ECU电控单元组成的天然气电控喷射供气系统，从实际使用效果看，此类技术存在以下缺点：天然气综合替油率低（替油率是指天然气代替柴油或汽油的比重），只有40～50%；控制方式复杂，选用进口元器件，改装成本高；检测和维修需要专业人员，维护成本高。总的来讲经济性差，对柴油车用户吸引力小。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种改装结构简单、成本低廉的使用天然气的车用双燃料系统。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种使用天然气的车用双燃料系统，其创新点在于：包括发动机、天然气供给装置、天然气定时喷射分配器、喷油泵、润滑装置以及控制装置；

[0007] 所述天然气供给装置连接在天然气定时喷射分配器上，所述天然气定时喷射分配器设置在发动机上且与喷油泵相连；所述润滑装置通过润滑回路与天然气定时喷射分配器连接；所述控制装置包括控制仪表盘以及报警器。

[0008] 进一步的，所述天然气定时喷射分配器包括传动套、分配器轴以及分配器体；所述传动套固定连接在喷油泵传动齿轮上；所述分配器轴为一供天然气通过的中空轴，其侧面上具有一天然气流通孔A；所述分配器体套装在分配器轴上，其上与天然气流通孔A对应位置处均布有一圈天然气流通孔B；所述天然气流通孔B按圆周方向的前后排布顺序分别与不同气缸连接，所述气缸按照发火顺序与天然气流通孔B连接，且气缸与天然气流通孔B之间通过单缸喷射管连接。

[0009] 进一步的，所述润滑装置包括依次相连的润滑油箱、润滑油泵以及润滑油精密过滤器。

[0010] 进一步的，所述报警器包括设置在润滑油回路上的润滑油压力报警器以及设置在机油回路上的机油压力报警器；所述控制仪表盘设置在驾驶室内，包括用气开关、润滑油压力低故障指示灯、天然气气量指示灯。

[0011] 进一步的，所述喷油泵上具有油门拉杆，所述天然气供给装置上设置有与油门拉杆联动的天然气控制蝶阀。

[0012] 本发明的优点在于：

[0013] （1）发明了一种新的区别于常规电控喷射系统的柴油车混烧天然气的双燃料系统，在原柴油机基础上不作柴油机内部的改动，经济性好；双燃料系统改装简单，替油率高，控制手段简化，无进口零部件，系统实用、成本低廉；维护成本低。检修和维护简单，无天然气电控喷射系统的复杂程序，改装零部件可靠性好；采用机械传动的方法，普通司机亦能看懂，便于自主维修，比电控喷射系统具有实用性。

[0014] （2）通过安装一套与喷油泵同步的天然气定时喷射分配器，在柴油定时定量按照柴油机发火顺序依次喷射至每个气缸内的同时，天然气也定时定量地按照柴油机发火顺序依次喷射至每个气缸内。

[0015] （3）为了保证分配器体与分配器轴之间的正常转动，以及防止天然气泄漏的安全性，增加一套独立的润滑装置。

[0016] （4）为了保证柴油车混烧天然气的双燃料系统可靠运行，设置控制仪表盘以及报警器，一旦天然气定时喷射分配器的润滑油压力低或者柴油机机油压力低，天然气电磁阀动作，切断天然气气源，柴油机恢复到纯柴油工作模式。

[0017] （5）通过柴油机油门拉杆与天然气控制蝶阀的精确联动控制，保证柴油车在怠速到满载的各个负荷工况下都能在双燃料模式下稳定可靠运行，提高天然气的综合替油率。

附图说明

[0018] 图1为本发明一种使用天然气的车用双燃料系统的实施例示意图。

[0019] 图2为本发明一种使用天然气的车用双燃料系统实施例中天然气定时喷射分配器的截面示意图。

具体实施方式

[0020] 如图1、图2所示，本发明实施使用于康明斯6BT118柴油车上，包括柴油机、天然气供给装置、天然气定时喷射分配器4、喷油泵10、润滑装置以及控制装置；天然气定时喷射分配器4连接在喷油泵10上，润滑装置6通过润滑回路与天然气定时喷射分配器4连接；控制装置包括控制仪表盘7以及报警器。

[0021] 天然气供给装置包括相连的天然气瓶17、手动截止阀16、电磁阀15、减压阀14、天然气控制蝶阀13以及天然气精密过滤器3；天然气定时喷射分配器4包括传动套4c、分配器轴4b以及分配器体4a；传动套4c固定连接在喷油泵10传动齿轮上；分配器轴4b为一中空轴，其侧面上具有一天然气流通孔A4d；分配器体4a套装在分配器轴4b上，其上与天然气流通孔A4d对应位置处均布有一圈天然气流通孔B4e；天然气流通孔B4e按圆周方向的前后排布顺序分别与不同气缸连接，气缸按照发火顺序与天然气流通孔B4e连接，且气缸与天然气流通孔B4e之间通过单缸喷射管18连接,单缸喷射管18一端伸至柴油机气缸盖19进气道内的柴油机进气门20附近；喷油泵10上具有油门拉杆；为了达到天然气喷射目的，可以规定，天然气供给压力始终高于柴油机增压空气压力，典型例子控制在0.10～0.15Mpa之间；润滑装置6包括依次相连的润滑油箱6c、润滑油泵6b以及润滑油精密过滤器6a，提供的润滑油压力比天然气压力略高，典型例子控制在0.12～0.17Mpa之间，满足天然气定时喷射分配器4的可靠稳定运行；报警器包括设置在润滑油回路上的润滑油压力报警器5以及设置在柴油机机油回路上的机油压力报警器8；控制仪表盘7设置在驾驶室内，包括用气开关7a、润滑油压力低故障指示灯7b、天然气气量指示灯7c；油门拉杆11与天然气控制蝶阀13之间具有联动控制机构12，可以用联动连杆实现。

[0022] 天然气从CNG/LNG天然气瓶17经手动截止阀16、电磁阀15、减压阀14、天然气控制蝶阀13、天然气精密过滤器3进入到天然气定时喷射分配器4。天然气定时喷射分配器4安装固定在柴油机齿轮室盖2上，并通过传动套4c连接喷油泵传动齿轮9，柴油机1运转时带动分配器轴4b在分配器体4a内转动，当天然气流通孔A4d依次与每个天然气流通孔B4e连通时，喷出天然气，并经单缸喷射管18引入柴油机气缸盖19的进气道，天然气在柴油机进气门20打开时依次喷入柴油机气缸内与柴油、空气混合燃烧作功。天然气气量大小由天然气控制蝶阀13控制，天然气控制蝶阀13与柴油机喷油泵10上的油门拉杆11通过联动控制机构12来精确联动控制，联动控制机构12可以是精确尺寸的直接联动机构，也可以是弹性联动机构。天然气定时喷射分配器4由独立润滑装置6来润滑，满足天然气定时喷射分配器4的可靠稳定运行。

[0023] 控制仪表盘7安装在柴油车驾驶室里，柴油机机油压力报警器8安装在柴油机机油回路上，润滑油压力报警器5安装在天然气定时喷射分配器4的润滑油回路上。一旦天然气定时喷射分配器4的润滑油压力低或者柴油机机油压力低，天然气电磁阀15动作，自动切断天然气气源17，柴油机1恢复到纯柴油工作模式。关闭用气开关7a，双燃料车进入纯柴油工作模式；开启用气开关7a，双燃料车进入柴油天然气双燃料工作模式。

[0024] 本发明一种使用天然气的车用双燃料系统比采用常规的天然气电控喷射系统的系统的替油率高出15～25%，节省柴油效益显著，经济性好；双燃料系统改装简单，控制手段简化，无进口零部件，系统实用、成本低廉；维护成本低，检修和维护简单，无天然气电控喷射系统的复杂程序，改装零部件可靠性好。

[0025] 本发明具有明显的经济效益和社会效益，特别在石油和天然气的价格差日趋缩小的市场环境和环保要求日趋严格的环境下，本发明具有大批量推广价值。

[0026] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。