一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，包括機油冷卻器（2）、燃氣熱交換器（5）、機油濾清器（3）和燃氣節(jié)溫器（4），天然氣發(fā)動機冷卻液出口通過冷卻液管道（101）與機油冷卻器（2）冷卻液進口相連接，機油冷卻器（2）冷卻液出口通過冷卻液管道（104）與天然氣發(fā)動機冷卻液進口相連接，機油冷卻器（2）和燃氣熱交換器（5）并列安裝，冷卻液管道（101）和燃氣節(jié)溫器（4）之間設置有冷卻液管道（102），冷卻液管道（104）與燃氣熱交換器（5）之間設置有冷卻液管道（103）。機油冷卻器（2）和燃氣熱交換器（5）共用冷卻液管道（101）和冷卻液管道（104），結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利說明】一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，更具體的說涉及一種天然氣發(fā)動機熱 交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，屬于天然氣發(fā)動機供給系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)領域。

【背景技術】
[0002] 車用LNG (液化天然氣）需經(jīng)過汽化為適宜溫度的天然氣才能滿足天然氣發(fā)動機 的工作要求，通常LNG先從氣瓶體通過管路進入汽化器加熱汽化，然后經(jīng)過緩沖罐穩(wěn)壓后 由燃氣濾清器濾清，之后通過減壓器減壓。天然氣從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，導致其溫度大幅降低， 因此需要采用燃氣熱交換器通過發(fā)動機的冷卻液給天然氣進一步加熱，以防止進入燃氣噴 射器前的天然氣結(jié)晶，從而避免影響天然氣噴射性能。
[0003] 目前常用的天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)中燃氣熱交換器采用叉流結(jié)構(gòu)，以避免因天 然氣過冷和冷卻液過熱時導致的熱沖擊，燃氣熱交換器與燃氣節(jié)溫器串聯(lián)，同時燃氣節(jié)溫 器要求天然氣進出方向與冷卻液進出方向相反以實現(xiàn)燃氣溫度調(diào)節(jié)；具體結(jié)構(gòu)參見圖1， 包括機油冷卻器2、燃氣熱交換器5、機油濾清器3和燃氣節(jié)溫器4,機油濾清器3布置在機 油冷卻器2的下方，燃氣節(jié)溫器4冷卻液出口與燃氣熱交換器5冷卻液進口相連接，冷卻液 從冷卻液管道I 101進入機油冷卻器2,然后通過冷卻液管道IV 104直接進入發(fā)動機缸體6， 在發(fā)動機缸體6內(nèi)部流動后，冷卻液進入發(fā)動機外圍附件7,進入發(fā)動機外圍附件7的冷卻 液一部分回流到發(fā)動機缸體6,同時進入發(fā)動機外圍附件7的冷卻液分流出一部分通過冷 卻液管道V 105進入燃氣節(jié)溫器4,然后沿燃氣節(jié)溫器4和燃氣熱交換器5之間的冷卻液管 道進入燃氣熱交換器5,再通過冷卻液管道VI 106回流到發(fā)動機外圍附件7。燃氣通過燃氣 管道I 301進入燃氣熱交換器5,經(jīng)燃氣管道II 302進入燃氣節(jié)溫器4,再從燃氣管道III 303 流出。但是，該天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)受空間限制，熱交換管道的走向很復雜，使得熱交 換管道重復布置造成浪費，同時擠占了發(fā)動機外圍安裝空間；又因為需要外接發(fā)動機外圍 附件7,進一步加大了管道的長度，且冷卻液進入和流出燃氣熱交換器5的管道過長，造成 成本上的浪費；并且管道上存在過多的拐角帶來水流的壓降，降低了熱交換效果。因此，在 發(fā)動機側(cè)面安裝空間比較緊湊的情況下，簡化系統(tǒng)布置、節(jié)省安裝空間、節(jié)約成本成為亟待 解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和布置上較 為復雜、擠占發(fā)動機外圍安裝空間、成本較高等問題，提供一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布 置結(jié)構(gòu)。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng) 布置結(jié)構(gòu)，包括機油冷卻器、燃氣熱交換器、機油濾清器和燃氣節(jié)溫器，所述機油濾清器布 置在機油冷卻器的下方，天然氣發(fā)動機冷卻液出口通過冷卻液管道I與機油冷卻器冷卻液 進口相連接，機油冷卻器冷卻液出口通過冷卻液管道IV與天然氣發(fā)動機冷卻液進口相連 接，所述的燃氣節(jié)溫器冷卻液出口與燃氣熱交換器冷卻液進口相連接，所述燃氣節(jié)溫器安 裝在燃氣熱交換器的上方，所述的機油冷卻器和燃氣熱交換器并列安裝，所述的冷卻液管 道I和燃氣節(jié)溫器之間設置有冷卻液管道II,所述冷卻液管道II的一端與冷卻液管道I相連 通，冷卻液管道II的另一端與燃氣節(jié)溫器冷卻液進口相連接，所述的冷卻液管道IV與燃氣 熱交換器之間設置有冷卻液管道III，所述冷卻液管道III的一端與冷卻液管道IV相連通， 冷卻液管道ΙΠ的另一端與燃氣熱交換器冷卻液出口相連接。
[0006] 所述的機油冷卻器、燃氣熱交換器、機油濾清器和燃氣節(jié)溫器外面設置有總成殼 體，所述的冷卻液管道II和冷卻液管道III布置在總成殼體內(nèi)，所述的冷卻液管道I穿過總 成殼體與天然氣發(fā)動機冷卻液出口相連接，所述的的冷卻液管道IV穿過總成殼體與天然氣 發(fā)動機冷卻液進口相連接。
[0007] 與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型的有益效果是：
[0008] 1、設計新穎、結(jié)構(gòu)緊湊，為發(fā)動機提供更多的布置安裝空間。本實用新型中燃氣節(jié) 溫器安裝在燃氣熱交換器的上方，機油冷卻器和燃氣熱交換器并列安裝，簡化了系統(tǒng)布置、 節(jié)省了安裝空間。
[0009] 2、本實用新型中冷卻液管道I和燃氣節(jié)溫器之間設置有冷卻液管道II,冷卻液管 道II的一端與冷卻液管道I相連通，冷卻液管道II的另一端與燃氣節(jié)溫器冷卻液進口相連 接，冷卻液管道IV與燃氣熱交換器之間設置有冷卻液管道III，冷卻液管道III的一端與冷 卻液管道IV相連通，冷卻液管道III的另一端與燃氣熱交換器冷卻液出口相連接；在燃氣熱 交換器的冷卻上充分利用了現(xiàn)有機油冷卻器的冷卻液管道，無需再從發(fā)動機缸體上取水和 回水，冷卻液分別進入燃氣熱交換器和機油冷卻器，對燃氣加熱，對機油冷卻降溫，分別流 出后再合并成一路，極大減少了天然氣發(fā)動機熱交換過程的管道長度，大大節(jié)省了成本，且 為發(fā)動機提供更多的布置安裝空間。
[0010] 3、本實用新型中優(yōu)選的機油冷卻器、燃氣熱交換器、機油濾清器和燃氣節(jié)溫器外 面設置有總成殼體，進一步使得整體結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，簡單實用，能滿足目前天然氣發(fā) 動機熱交換系統(tǒng)需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有的天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中：總成殼體1，冷卻液管道I 101，冷卻液管道II 102,冷卻液管道III 103,冷卻 液管道IV 104,冷卻液管道V 105,冷卻液管道Π 106,機油冷卻器2,機油管道I 201，機油管 道II 202,機油管道III 203,機油濾清器3,燃氣管道I 301，燃氣管道II 302,燃氣管道III 303,燃氣節(jié)溫器4,燃氣熱交換器5,發(fā)動機缸體6,發(fā)動機外圍附件7。

【具體實施方式】
[0014] 以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0015] 參見圖2,一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，包括機油冷卻器2、燃氣熱交 換器5、機油濾清器3和燃氣節(jié)溫器4 ;所述機油濾清器3布置在機油冷卻器2的下方，機油 冷卻器2和機油濾清器3上分別設置有機油進口和機油出口，機油通過機油管道I 201進入 機油冷卻器2冷卻，然后經(jīng)機油管道II 202進入機油濾清器3,濾去雜質(zhì)后通過機油管道III 203流出。所述燃氣節(jié)溫器4安裝在燃氣熱交換器5的上方，燃氣熱交換器5和燃氣節(jié)溫器 4上分別設置有燃氣進口和燃氣出口，燃氣通過燃氣管道I 301進入燃氣熱交換器5,經(jīng)燃氣 管道II 302進入燃氣節(jié)溫器4,再從燃氣管道III 303流出。天然氣發(fā)動機冷卻液出口通過 冷卻液管道I 101與機油冷卻器2冷卻液進口相連接，機油冷卻器2冷卻液出口通過冷卻液 管道IV 104與天然氣發(fā)動機冷卻液進口相連接，所述的燃氣節(jié)溫器4冷卻液出口與燃氣熱 交換器5冷卻液進口相連接。所述的機油冷卻器2和燃氣熱交換器5并列安裝，所述的冷 卻液管道I 101和燃氣節(jié)溫器4之間設置有冷卻液管道II 102,所述冷卻液管道II 102的一 端與冷卻液管道I 101相連通，冷卻液管道II 102的另一端與燃氣節(jié)溫器4冷卻液進口相連 接；所述的冷卻液管道IV 104與燃氣熱交換器5之間設置有冷卻液管道III 103,所述冷卻 液管道III 103的一端與冷卻液管道IV 104相連通，冷卻液管道III 103的另一端與燃氣熱 交換器5冷卻液出口相連接。本實用新型中機油冷卻器2和燃氣熱交換器5共用冷卻液管 道I 101和冷卻液管道IV 104,克服了現(xiàn)有的天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)熱交換管道重復布置 造成浪費，擠占發(fā)動機外圍安裝空間的問題。
[0016] 參見圖2,優(yōu)選的，所述的機油冷卻器2、燃氣熱交換器5、機油濾清器3和燃氣節(jié)溫 器4外面設置有總成殼體1，總成殼體1作為本熱交換系統(tǒng)布置的載體。所述的冷卻液管 道II 102和冷卻液管道III 103布置在總成殼體1內(nèi)，所述的冷卻液管道I 101穿過總成殼 體1與天然氣發(fā)動機冷卻液出口相連接，所述的的冷卻液管道IV 104穿過總成殼體1與天 然氣發(fā)動機冷卻液進口相連；所述的機油管道I 201、機油管道III 203、燃氣管道I 301和燃 氣管道III 303分別穿過總成殼體1。本實用新型中，熱交換管道和器件大幅精簡，較現(xiàn)有技 術節(jié)省空間和成本40%以上。
[0017] 參見圖2,工作時，燃氣節(jié)溫器4感應到天然氣溫度變化，從而控制冷卻液流動的 開啟和關閉，從而實現(xiàn)天然氣溫度控制。具體過程為：當天然氣溫度低于燃氣節(jié)溫器4設定 值時，燃氣節(jié)溫器4開啟，這時發(fā)動機冷卻液經(jīng)冷卻液管道II 102通過燃氣節(jié)溫器4進入燃 氣熱交換器5，對天然氣進行加熱；當天然氣溫度高于燃氣節(jié)溫器4設定值后，燃氣節(jié)溫器4 關閉，此時發(fā)動機冷卻液停止進入燃氣熱交換器5,天然氣溫度不再繼續(xù)升高，因而始終將 天然氣溫度限制在設定范圍內(nèi)。
[0018] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結(jié)構(gòu) 都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，包括機油冷卻器（2)、燃氣熱交換器（5)、 機油濾清器（3)和燃氣節(jié)溫器（4)，所述機油濾清器（3)布置在機油冷卻器（2)的下方，天然 氣發(fā)動機冷卻液出口通過冷卻液管道K101)與機油冷卻器（2)冷卻液進口相連接，機油冷 卻器（2)冷卻液出口通過冷卻液管道IV (104)與天然氣發(fā)動機冷卻液進口相連接，所述的燃 氣節(jié)溫器（4)冷卻液出口與燃氣熱交換器（5)冷卻液進口相連接，其特征在于：所述燃氣節(jié) 溫器（4)安裝在燃氣熱交換器（5)的上方，所述的機油冷卻器（2)和燃氣熱交換器（5)并列 安裝，所述的冷卻液管道I (101)和燃氣節(jié)溫器（4)之間設置有冷卻液管道II (102)，所述冷 卻液管道II (102)的一端與冷卻液管道1(101)相連通，冷卻液管道II (102)的另一端與燃氣 節(jié)溫器（4)冷卻液進口相連接，所述的冷卻液管道IV (104)與燃氣熱交換器（5)之間設置有 冷卻液管道ΠΙ (103)，所述冷卻液管道III (103)的一端與冷卻液管道IV (104)相連通，冷卻液 管道m(xù) (103)的另一端與燃氣熱交換器（5)冷卻液出口相連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種天然氣發(fā)動機熱交換系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述 的機油冷卻器（2)、燃氣熱交換器（5)、機油濾清器（3)和燃氣節(jié)溫器（4)外面設置有總成殼 體（1)，所述的冷卻液管道II (102)和冷卻液管道III (103)布置在總成殼體（1)內(nèi)，所述的冷 卻液管道1(101)穿過總成殼體（1)與天然氣發(fā)動機冷卻液出口相連接，所述的的冷卻液管 道IV (104)穿過總成殼體（1)與天然氣發(fā)動機冷卻液進口相連接。
【文檔編號】F01P11/08GK203879601SQ201420129925
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】肖勇, 程偉 申請人:東風商用車有限公司