[實用新型]一種車用液化天然氣供氣系統減壓穩壓器

有效

• 申請號: 201420806951.3
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN204328118U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 孫曉明;賈新建;孟昭君;田利華
• 申請（專利權）人: 北京蘭天達汽車清潔燃料技術有限公司
• 主分類號: F16K17/20
• 分類號: F16K17/20
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍

技術領域

本實用新型涉及汽車發動機技術領域，尤其涉及一種用于汽車發動機的車用液化天然氣供氣系統減壓穩壓器。

背景技術

在液化天然氣(Liquefied?Natural?Gas，LNG)汽車供氣系統中，液態燃料(即液化天然氣)由液化天然氣供氣系統中的氣化器轉化為氣態天然氣，其壓力一般高于汽車發動機使用要求；并且當液化天然氣液體溫度不同時，其飽和蒸汽壓力也不相同；因此在氣態天然氣進入發動機前，需要調整壓力，使其滿足發動機的入口壓力要求。減壓穩壓器即是設置于液化天然氣供氣系統中氣化器與發動機之間的部件，用于將氣化的液化天然氣進行壓力調節，最終提供壓力穩定的天然氣燃料給發動機。目前已有的減壓穩壓器的結構如圖1所示，采用膜片式減壓穩壓器，包括高壓腔101、閥芯組件102、進氣孔103、膜片104、壓簧105、低壓腔106和調節孔107。當發動機正常工作情況下，高壓氣體通過如圖所示進氣方向A從進氣口進入高壓腔101，然后通過閥芯組件102與進氣孔103間形成的空隙按照如圖所示出氣方向B流向出氣口，在此過程中，通過節流和之后的擴散作用降低氣體壓力，低壓腔106通過調節孔107與出氣口連通，低壓腔106對膜片104產生一個向上的壓力F12(如圖1所示)，其與壓簧105對膜片104產生的向下的壓力F11(如圖1所示)相互平衡，使膜片104及與膜片104連接的閥芯組件102處于一個穩定位置。當發動機用氣量增大時，出氣口氣壓降低，通過調節孔107將壓力變化傳遞給低壓腔106，膜片104向下凸，帶動閥芯組件102下移，進而增大進氣通道使進氣量加大，出氣口和低壓腔106內氣壓升高，達到再次平衡；同理，當發動機用氣量減小時，出氣口氣壓增加，通過調節孔107將壓力變化傳遞給低壓腔106，膜片104向上凸，帶動閥芯組件102上移，進而減小進氣通道使進氣量減少，出氣口和低壓腔106內氣壓降低，達到再次平衡；當發動機不工作時，即當出氣口無輸出時，低壓腔106壓力達到設定的靜態壓力，閥芯組件102上移到固定位置，將進氣孔103完全封閉。

膜片式減壓穩壓器是一種工業管路減壓穩壓器，適合于流量固定和壓力變化不大的工況，其缺陷是：a)膜片(如圖1所示膜片104)輕薄脆弱，在使用中由于內部氣流沖擊引起震動的情況下容易發生破裂，導致產品失效。另外膜片通常為一組膜片，與閥芯組件(如圖1所示閥芯組件102)通過一些中間部件連接在一起，結構復雜，其連接處容易產生偏斜、松動等情況，也會影響正常使用。b)當氣體輸出流量突變時，膜片式減壓穩壓器通過調節孔(如圖1所示調節孔107)平衡低壓腔(如圖1所示低壓腔106)與出氣口的壓力，將輸出壓力的變化反饋給低壓腔，而由于調節孔的孔徑很小，此過程需要較長時間，即閥體的動態響應速度比較慢，如強行增大調節孔，氣體流量突變時雖然減少了反饋時間，提高了響應速度，卻容易使膜片發生急劇的變形或震動，造成膜片損壞。因此，其結構決定了膜片式減壓穩壓器無法獲得較快的響應速度。發動機的用氣特點是隨發動機工況不同其瞬時用氣量變化非常大，因此，當發動機需要大的用氣量時(例如急加速、超車等情況)，這種膜片式減壓穩壓器的調壓膜片開度不能及時變大，從而發生管路失壓的情況，嚴重的會造成發動機熄火、發生交通事故的后果，故采用膜片式減壓穩壓器對發動機復雜工況適應性差，通常要在下游管路增加緩沖裝置以補償膜片式減壓穩壓器的這種不足，而對于大功率發動機，緩沖裝置必須要有相當的容積才能起到平衡壓力的作用，造成整個LNG供氣系統體積龐大，布置復雜，成本提高。c)膜片式減壓穩壓器均采用側面進出氣形式，即閥體內部氣體流向與進出口布置方向不同，造成體積較大，同時安裝受限制。

實用新型內容

本實用新型針對傳統膜片式減壓穩壓器結構復雜且易損壞，響應速度慢以及體積大安裝受限等不足之處，提出一種新型的用于汽車發動機的車用液化天然氣供氣系統減壓穩壓器，該減壓穩壓器為活塞式減壓穩壓器，能夠減少反饋時間提高響應速度，并具有結構簡單、可靠性高、便于安裝固定以及節省安裝空間的優點。

本實用新型的技術方案如下：