[發明專利]液化燃料動力系統和用于操作該液化燃料動力系統的方法

有效

• 申請號: 201010166647.3
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN102235274A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 佟德輝;張強;李娜;李國祥;邵思東;李軍銀
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02M31/18
• 分類號: F02M31/18;F02M21/02;F02N19/10;F02B61/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;李輝

技術領域

本發明涉及氣體燃料內燃機的技術領域，更特別地涉及液化燃料動力系統和用于操作該液化燃料動力系統的方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展和車輛保有量的迅速增長，我國在能源發展方面正面臨著諸多嚴峻考驗，諸如汽車能源需求增大、國家能源安全形勢緊迫，環境保護要求嚴格等。因此，發展清潔的代用燃料，控制車輛有害物質排放，已成為車輛發展戰略中一項十分重要而緊迫的任務。

液化燃料發動機，諸如液化天然氣(LNG)發動機，以液化燃料來為車輛提供動力，其具有排放低、續航里程長等眾多優點。因此，諸如LNG發動機的液化燃料發動機的應用是當前的一種發展趨勢。液化燃料發動機使用的這種液化燃料通常以低溫液體形式儲存，并通過汽化裝置將液體形式的燃料轉換成氣體形式提供給發動機。

在我國一些地區，裝有LNG發動機的車輛目前已經開始投入實際使用，但是LNG發動機在實際應用中還是面臨著一些問題。在我國的北方地區，冬季溫度通常特別低，有時甚至達到零下30至零下40度。普通LNG罐通在開始使用時或者在較高溫度下能夠正常流出液體燃料，而在溫度較低時或者使用了一段時間后，液體燃料的流量就會變小，低于一定的溫度時甚至不能流出液體燃料。因此這會造成LNG發動機起動困難。目前在市場上也可以獲得能夠在較低溫下正常流出LNG的LNG罐，然而這種LNG罐需要使用特殊的材料制造，其制造成本非常高。

另外，使LNG汽化需要大量的熱量。在冷車起動時，可能由于環境溫度過低無法提供足夠的熱量用于汽化，從而引起汽化不良。這繼而會造成對LNG發動機的供氣不足，導致LNG發動機起動困難。

此外，在對LNG發動機供氣不足的情況下，還會引起燃燒不充分，從而進一步導致排放惡化。

發明內容

有鑒于此，本發明公開了一種改進的技術方案，用于解決或者至少部分上緩解上述在現有技術中出現的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種液化燃料動力系統。該液化燃料動力系統可以包括發動機以及用于向發動機供應氣態燃料的燃料供應系統。其中該燃料供應系統可以包括：汽化裝置，被配置為將液態燃料汽化為氣態燃料以供應給發動機，以及加熱裝置，其通過一冷卻液循環系統與所述汽化裝置耦合，以向所述汽化裝置提供將液化燃料汽化成氣態燃料的熱量。

根據本發明的第一方面的一個實施方式，該汽化裝置還通過另一冷卻液循環系統與發動機耦合，以利用來自發動機冷卻液的熱量將液化燃料汽化成氣態燃料。

根據本發明的第一方面的另一實施方式，該加熱裝置被配置為至少在發動機起動前向汽化裝置提供將液化燃料汽化成氣態燃料的熱量。

根據本發明的第一方面的再一實施方式，該燃料供應系統還包括：儲存液態燃料的儲液裝置，其經由第一管路與所述汽化裝置耦合，以向所述汽化裝置供應液化燃料；以及儲存氣態燃料的儲氣裝置，其經由第二管路與汽化裝置耦合以接收汽化得到的氣態燃料，以及經由第三管路與發動機燃料入口相連以向發動機提供氣態燃料。在該實施方式中，該儲氣裝置還經由第四管路與加熱裝置耦合，以向加熱裝置提供加熱冷卻液的氣態燃料。此外該加熱裝置利用所述儲氣裝置中余留的氣態燃料起燃。

根據本發明的第一方面的又一實施方式，該燃料供應系統還包括位于冷卻液循環系統中的第一溫度傳感器，用于感測冷卻液循環系統中液體的溫度，其中發動機被配置為在感測的溫度超過起動閾值時起動。

根據本發明的第一方面的另一實施方式，該燃料供應系統還包括配置用于對加熱裝置的操作進行定時的第一定時器，發動機被配置為響應于該第一定時器超時而起動。

根據本發明的第一方面的再一實施方式，該液化燃料動力系統還可以包括：位于所述另一冷卻液循環系統中的第二溫度傳感器，用于感測前述另一冷卻液循環系統中的冷卻液溫度，其中加熱裝置被配置在第二溫度傳感器所感測的溫度超過設定閾值時停止對汽化裝置提供熱量。

根據本發明的第一方面的又一實施方式，該液化燃料動力系統還可以包括：配置為對加熱裝置的操作進行定時的第二定時器，其中加熱裝置被配置為響應于第二定時器超時而停止對汽化裝置提供熱量。

根據本發明的第一方面的另一實施方式，該液化燃料動力系統還可以包括：增壓裝置，配置用于增加儲液裝置的內部壓力。該增壓裝置是自增壓裝置，例如是空浴式汽化器。

根據本發明的第一方面的再一實施方式，該液化燃料動力系統還可以包括：引導裝置，配置用于將加熱裝置排放出的熱氣體引導至自增壓裝置處。