[發明專利]流體壓力調節和管理模塊

在審

• 申請號: 202010842233.1
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN112065609A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 威廉·埃里格;阿尼爾·雷納;馬杜卡爾·普尼亞尼
• 申請（專利權）人: 派克漢尼芬公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M31/02;F02M31/18;G05D16/10
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

本發明涉及一種流體壓力調節和管理模塊。該流體壓力調節和管理模塊包括：金屬歧管，該金屬歧管包括流體入口、流體出口以及在所述流體入口與所述流體出口之間的流體流動路徑；和調壓器，該調壓器組裝到所述金屬歧管且沿著所述流體流動路徑設置，并用于調節離開所述模塊的流體的壓力；其中，金屬歧管還包括熱交換介質入口、熱交換介質出口和在所述熱交換介質入口與所述熱交換介質出口之間的熱交換介質流動路徑以利用外部供給的熱交換介質加熱金屬歧管，所述流體流動路徑和所述熱交換介質流動路徑沿著其各自的整個長度通過金屬歧管的內部金屬壁而彼此分離，流體流動路徑和熱交換介質流動路徑之間的分離不使用密封件、緊固件、接合件或連接件。

本申請是申請日為2016年04月20日、申請號為“201680023325.9”、發明名稱為“用于改善引擎性能和減少排放物的包括燃料溫度均化的集成式天然氣流調節系統”的發明專利申請的分案申請。

相關申請數據

本申請要求2015年4月20日遞交的美國臨時申請No.62/149,889的權益，該美國臨時申請的全部內容通過引用并入在本文中。

技術領域

本發明涉及將多個部件集成到用于燃料壓力調節和天然氣(Natural Gas，NG)溫度調節的系統中，用以在以天然氣為燃料的內燃機中改善引擎性能和減少排放物。

背景技術

作為用于天然氣車輛(Natural Gas Vehicle，NGV)的燃料的天然氣(NG)可以以液態(Liquefied State，LNG)或壓縮氣態(Compressed Gaseous State，CNG)存儲在車輛上。為了與燃料輸送、注入和燃燒兼容，必須將NG從存儲態(高密度)調節到壓力減小、足夠高溫和非破壞性清潔度的氣態。調節可以包括蒸發、過濾、減壓和加熱。

當前，NGV系統包括通過管件和軟管連接的一系列非集成式燃料調節設備。該方法已導致使用包含大量泄漏點的復雜的、大封裝的、NGV燃料系統的工業實踐。

燃料加熱通常僅發生在調壓器主體內，其中重點是壓力調節點下游的燃料加熱。盡管該燃料溫度調節的方法可以解決在下游設備的低溫操作限制的約束上的關注，但是該區分加熱方法無法限制提供給引擎的燃料密度的范圍。

在典型NGV中，NG以特定的相對穩定的壓力被供應給噴油器。當前市場將好的燃料管理系統定義為在與預期的預設壓力的偏差最小下提供NG的系統。該方法用以減小兩個關鍵因素之一對燃料密度的影響。在燃料軌道上測量壓力，以及該值連同燃料需求決定每個噴油器打開的持續時間。對于燃料密度的另一因素(溫度)被解釋，但是受引擎校準的精確度限制且在引擎的瞬態燃料需求下受燃料軌道溫度傳感器的響應時間限制。因此，引擎校準中的缺陷連同溫度傳感的非瞬時性質致使非理想燃料/空氣比的間歇性發作，導致功率損耗、差的駕駛性能、和不完全燃燒(增加排放物)。

發明內容

本發明提供NGV燃料管理系統，該NGV燃料管理系統將過濾(高壓和低壓)、加熱、斷流、壓力調節、壓力感測、溫度感測和保護燃料軌道免受超壓的功能中的一些功能或全部功能集成到單個系統中。另外，該系統被設計使得主動地將離開模塊的天然氣的溫度控制在更嚴格的范圍內，實現用于改善性能和減少排放物的引擎校準的最優化。

根據本發明的集成式燃料管理系統的特征在于如下特征中的一者或多者：

集成式NGV燃料管理系統的特征在于歧管塊，其它部件直接安裝到該歧管塊；

用于改善引擎性能的燃料溫度管理和協調；

利用散熱器流體加熱的高壓凝聚式過濾器；

加熱的燃料管理模塊；

模塊內的NG的高壓預熱；

利用緊密耦合的模塊對NG的低壓后期加熱；