[实用新型]一种车用液化天然气供气系统减压稳压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种用于汽车发动机的车用液化天然气供气系统减压稳压器。

背景技术

在液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)汽车供气系统中，液态燃料(即液化天然气)由液化天然气供气系统中的气化器转化为气态天然气，其压力一般高于汽车发动机使用要求；并且当液化天然气液体温度不同时，其饱和蒸汽压力也不相同；因此在气态天然气进入发动机前，需要调整压力，使其满足发动机的入口压力要求。减压稳压器即是设置于液化天然气供气系统中气化器与发动机之间的部件，用于将气化的液化天然气进行压力调节，最终提供压力稳定的天然气燃料给发动机。目前已有的减压稳压器的结构如图1所示，采用膜片式减压稳压器，包括高压腔101、阀芯组件102、进气孔103、膜片104、压簧105、低压腔106和调节孔107。当发动机正常工作情况下，高压气体通过如图所示进气方向A从进气口进入高压腔101，然后通过阀芯组件102与进气孔103间形成的空隙按照如图所示出气方向B流向出气口，在此过程中，通过节流和之后的扩散作用降低气体压力，低压腔106通过调节孔107与出气口连通，低压腔106对膜片104产生一个向上的压力F12(如图1所示)，其与压簧105对膜片104产生的向下的压力F11(如图1所示)相互平衡，使膜片104及与膜片104连接的阀芯组件102处于一个稳定位置。当发动机用气量增大时，出气口气压降低，通过调节孔107将压力变化传递给低压腔106，膜片104向下凸，带动阀芯组件102下移，进而增大进气通道使进气量加大，出气口和低压腔106内气压升高，达到再次平衡；同理，当发动机用气量减小时，出气口气压增加，通过调节孔107将压力变化传递给低压腔106，膜片104向上凸，带动阀芯组件102上移，进而减小进气通道使进气量减少，出气口和低压腔106内气压降低，达到再次平衡；当发动机不工作时，即当出气口无输出时，低压腔106压力达到设定的静态压力，阀芯组件102上移到固定位置，将进气孔103完全封闭。

膜片式减压稳压器是一种工业管路减压稳压器，适合于流量固定和压力变化不大的工况，其缺陷是：a)膜片(如图1所示膜片104)轻薄脆弱，在使用中由于内部气流冲击引起震动的情况下容易发生破裂，导致产品失效。另外膜片通常为一组膜片，与阀芯组件(如图1所示阀芯组件102)通过一些中间部件连接在一起，结构复杂，其连接处容易产生偏斜、松动等情况，也会影响正常使用。b)当气体输出流量突变时，膜片式减压稳压器通过调节孔(如图1所示调节孔107)平衡低压腔(如图1所示低压腔106)与出气口的压力，将输出压力的变化反馈给低压腔，而由于调节孔的孔径很小，此过程需要较长时间，即阀体的动态响应速度比较慢，如强行增大调节孔，气体流量突变时虽然减少了反馈时间，提高了响应速度，却容易使膜片发生急剧的变形或震动，造成膜片损坏。因此，其结构决定了膜片式减压稳压器无法获得较快的响应速度。发动机的用气特点是随发动机工况不同其瞬时用气量变化非常大，因此，当发动机需要大的用气量时(例如急加速、超车等情况)，这种膜片式减压稳压器的调压膜片开度不能及时变大，从而发生管路失压的情况，严重的会造成发动机熄火、发生交通事故的后果，故采用膜片式减压稳压器对发动机复杂工况适应性差，通常要在下游管路增加缓冲装置以补偿膜片式减压稳压器的这种不足，而对于大功率发动机，缓冲装置必须要有相当的容积才能起到平衡压力的作用，造成整个LNG供气系统体积庞大，布置复杂，成本提高。c)膜片式减压稳压器均采用侧面进出气形式，即阀体内部气体流向与进出口布置方向不同，造成体积较大，同时安装受限制。

实用新型内容

本实用新型针对传统膜片式减压稳压器结构复杂且易损坏，响应速度慢以及体积大安装受限等不足之处，提出一种新型的用于汽车发动机的车用液化天然气供气系统减压稳压器，该减压稳压器为活塞式减压稳压器，能够减少反馈时间提高响应速度，并具有结构简单、可靠性高、便于安装固定以及节省安装空间的优点。

本实用新型的技术方案如下：