[发明专利]一种天然气发动机进气系统及其EGR控制方法

说明书

本发明涉及一种天然气发动机进气系统，该系统的进气接管与电子节气门连接，电子节气门与混合器通过连接接头相连；在垂直方向上，连接接头与电子节气门连接端中心线比与混合器连接端中心线高，使连接接头位于电子节气门内最低点水平面以下的容积足够存储‑35度低速工况时混合器内形成的冷凝水；混合器上设有天然气入口和EGR入口；在混合器中天然气先与空气混合，再与EGR混合形成混合气；混合器出口连接进气弯管的入口，扰流片安装在与混合器出口相连的进气弯管的入口处，其垂直方向的投影面积与进气弯管横截面积之比小于0.3。本发明能够避免冷凝水回流电子节气门造成阀片结冰卡滞，并能够避免进气管路冰堵。

技术领域

本发明属于天然气发动机进气系统技术领域，涉及一种天然气发动机进气系统及其EGR控制方法。

背景技术

随着国六排放法规的颁布，国六天然气发动机主流技术路线由稀薄燃烧转为当量燃烧加EGR(废气再循环)的路线。天然气发动机由于燃烧产生的水汽比柴油机多，加之EGR的引入使发动机进气中水汽含量约占13％。在一定的低温环境下当发动机工作在低速低负荷时，这些水汽在进气系统中凝结成冰，冰积累到一定程度造成发动机节气门阀片无法打开、进气管路冰堵，发动机不能正常工作。

目前的天然气发动机进气系统都是只有空气和天然气两种气体进入发动机的结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防结冰的天然气发动机进气系统。

为了解决上述技术问题，本发明的天然气发动机进气系统包括进气接管1、电子节气门2、连接接头3、混合器4、扰流片5和进气弯管6；所述的进气接管1与电子节气门2连接，电子节气门2与混合器4通过连接接头3相连；其特征在于在垂直方向上，连接接头3与电子节气门2连接端中心线比与混合器4连接端中心线高，使连接接头3位于电子节气门2内最低点水平面以下的容积足够存储-35度低速工况时混合器4内形成的冷凝水；混合器4上设有天然气入口41和EGR入口42；在混合器4中天然气先与空气混合，再与EGR混合形成混合气；混合器4出口连接进气弯管6的入口，扰流片5安装在与混合器4出口相连的进气弯管6的入口处，其垂直方向的投影面积与进气弯管6横截面积之比小于0.3。

所述的连接接头3与电子节气门2连接端中心线比与混合器4连接端中心线在垂直方向高25mm以上。

上述天然气发动机进气系统的EGR控制方法如下：

将发动机万有特性分为6个区域：发动机转速低于950r/min的区域为①区，此区域内EGR率设置为0，发动机在950r/min转速到额定转速之间且发动机扭矩小于等于10％的所有转速区域为②区，此区域内EGR率设置为0，在这两个区域EGR阀关闭；发动机在950r/min转速到额定转速之间且扭矩为10～25％的区域为③区，此区域内EGR率设置为由5％增大到12％；发动机在950r/min转速到最大扭矩转速之间且扭矩为25％～100％区域为④区，此区域EGR率设置为由13％增大到18％；发动机在最大扭矩转速到额定转速之间且扭矩从25％到60％之间的区域为⑤区，此区域EGR率设置为13％～18％；发动机在最大扭矩转速到额定转速之间且扭矩从60％到100％之间的区域为⑥区，此区域的EGR率设置为18～22％。

所述的连接接头与电子节气门连接端中心线比与混合器连接端中心线垂直方向高25mm以上，使连接接头在电子节气门内最低点水平面下的容积足够存储-35度低速工况时混合器内形成的冷凝水，使其不会倒流入电子节气门，避免低温节气门阀片结冰卡滞；扰流片安装在与混合器出口相连的进气弯管入口处，其垂直方向的投影面积与进气弯管横截面积之比小于0.3，使低温下水凝结到扰流片上形成的冰量不会堵死进气管路，而造成发动机无法正常工作。