[實用新型]一種利用LNG冷能控制發動機爆震的系統

有效

• 申請號: 201922182450.8
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN211777731U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張子建;李全;李靜芬;葛裕民
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所;上海齊耀重工有限公司
• 主分類號: F02D35/02
• 分類號: F02D35/02;F02B29/04;F02M21/02;F02M21/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 郭佳寅

本實用新型公開了一種利用LNG冷能控制發動機爆震的系統，包括：汽化器和發動機。汽化器包括第一介質通道和第一氣體通道，用于使位于第一介質通道內的介質與位于第一氣體通道內的LNG熱交換以將LNG汽化為天然氣；發動機位于汽化器的下游且包括中冷器和渦輪，中冷器用于冷卻來自渦輪的壓縮空氣，中冷器包括第二介質通道和第二氣體通道，第二介質通道的入口與第一介質通道的出口經由中間通道連通，中間通道設置有電控調節閥，用于控制進入中冷器的介質的流量。根據本實用新型的系統，回收利用LNG的冷能降低進氣溫度，提高了冷卻效率；并結合傳統方式控制爆震，不但能將爆震控制在需求范圍，還能提高進氣量，此外還減少了環境污染。

技術領域

本實用新型涉及機械領域，特別涉及一種利用LNG冷能控制發動機爆震的系統。

背景技術

發動機爆震產生的主要原因是發動機火花塞點火后，氣缸內未燃盡的部分燃料產生不受控制的自燃(爆燃)。爆震是一種非正常的燃燒過程，當多個爆燃點匯集在一起，就會產生強烈的高壓震動脈沖波，從而引起發動機部分元件或整體發生震動。爆震累積或嚴重爆震容易引起發動機活塞、氣門、缸蓋、缸套和活塞環等部件的損壞。

在目前發動機運行過程中，主要通過爆震傳感器感知發動機產生的爆震，通過調節點火提前角來減輕爆震，但是這種調節幅度有限，只能在一定范圍內進行調節，當發動機非正常工況下，一味延遲點火提前角，不僅會削弱動力，升高油耗，還會造成燃料燃燒不充分造成發動機溫度升高。

影響發動機爆震的因素主要有壓縮比、點火角、發動機溫度、積碳、天然氣成分等。這些影響因素中壓縮比、積碳、天然氣成分等不屬于可調節的參數。而發動機進氣溫度的降低也可以減輕缸內爆震，但是由于中冷器采用水冷，在既定的中冷器結構參數下，進氣溫度取決于環境水的溫度，很難進行調節，因此現有發動機的控制系統中沒有對進氣溫度進行控制，僅進行監測。

液化天然氣主要成分是甲烷，甲烷的常壓沸點是零下162℃，臨界溫度零下84℃。在發動機天然氣燃料前處理模塊中，為了給發動機提供滿足一定溫度和壓力要求的天然氣，對液化天然氣進行調壓、升溫等處理，在處理過程中形成了大量的冷能，目前主要是通過水或空氣帶走，造成一定能量的浪費。

因此，需要一種利用LNG冷能控制發動機爆震的系統，以至少部分解決現有技術中的問題。

實用新型內容

在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本實用新型的實用新型內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為至少部分地解決上述問題，本實用新型提供一種利用LNG冷能控制發動機爆震的系統，包括：

汽化器，所述汽化器包括第一介質通道和第一氣體通道，用于使位于所述第一介質通道內的介質與位于所述第一氣體通道內的LNG熱交換以將所述LNG汽化為天然氣；

發動機，所述發動機位于所述汽化器的下游且包括中冷器和渦輪，所述中冷器用于冷卻來自所述渦輪的壓縮空氣，所述中冷器包括第二介質通道和第二氣體通道，所述第二介質通道的入口與所述第一介質通道的出口經由中間通道連通，所述中間通道設置有電控調節閥，用于控制進入所述中冷器的所述介質的流量。

根據本實用新型的利用LNG冷能控制發動機爆震的系統，回收利用LNG的冷能降低進氣溫度，提高了冷卻效率；并且結合傳統方式控制爆震，不但能將爆震控制在需求范圍，還能提高進氣量，此外還減少了環境污染。

進一步地，所述發動機還包括混合室和多個氣缸，被汽化的所述天然氣和被冷卻的所述壓縮空氣在所述混合器中混合為混合氣后進入所述氣缸。