一种气/液双燃料低压直喷系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110080915A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910468548.1(22)申请日2019.05.31(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人杨博曾科刘兵黄顾宇(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人弋才富(51)Int.Cl.F02M37/00(2006.01)F02M43/04(2006.01)F02M61/14(2006.01)F02D41/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种气/液双燃料低压直喷系统(57)摘要一种气/液双燃料低压直喷系统，基于点燃式/压燃式内燃机主体，气体燃料供给系统经A电控调压阀连通到组合喷射器的喷气嘴上；液体燃料经B电控调压阀连通到组合喷射器的喷油嘴上，双燃料组合喷射器垂直安装在发动机缸头的中心位置，曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、气体燃料供给系统和液体燃料供给系统的信号端均连接电控单元ECU，利用气体燃料在低压下将预先喷射到双燃料喷嘴混合腔中的液体燃料雾化并喷射到燃烧室中，实现低压双燃料的缸内直喷过程；气相及液相燃料的喷射正时，喷射质量均灵活可调，可以实现气/液双燃料混合状态、混合比例的灵活控制，在点燃式，压燃式内燃机及其它燃烧装置中均可以实现。CN110080915ACN110080915A权利要求书1/1页1.一种气/液双燃料低压直喷系统，基于点燃式/压燃式内燃机主体，其特征在于，包括气体燃料供给系统(2)和液体燃料供给系统(4)，气体燃料供给系统(2)经A电控调压阀(3)连通到组合喷射器(1)的喷气嘴上；液体燃料(4)经B电控调压阀(5)连通到组合喷射器1的喷油嘴上，双燃料组合喷射器(1)垂直安装在发动机缸头(6)的中心位置，曲轴位置传感器(7)靠近曲轴信号盘安装，凸轮轴位置传感器(8)安装于凸轮相位信号盘处，曲轴位置传感器(7)、凸轮轴位置传感器(8)、气体燃料供给系统(2)和液体燃料供给系统(4)的信号端均连接电控单元ECU(9)。2.根据权利要求1所述的一种气/液双燃料低压直喷系统，其特征在于，所述的组合喷射器(1)为采用AADI原理的组合喷射器，组合喷射器(1)由喷油嘴，气体喷嘴及连接两者的预混腔组成，原理为：采用可燃气体燃料辅助雾化液体燃料，实现双燃料的混合、雾化及缸内低压直喷。3.根据权利要求1所述的一种气/液双燃料低压直喷系统，其特征在于，所述的电控单元ECU(9)协同控制，具体为：根据发动机转速，负荷及冷却水温度，基于等热值替代的控制策略，以最佳替代率为控制目标，通过分别调整喷油量，喷油正时，喷气量，喷气正时参数，实现不同工况下提供不同质量比和不同混合程度的混合气，实现对气/液双燃料混合过程的控制。4.根据权利要求1所述的一种气/液双燃料低压直喷系统，其特征在于，气体燃料供给系统(2)中的气体燃料为可燃气体，包括氢气、甲烷、液化天然气、液化石油气、压缩天然气、丙烷或丁烷。5.根据权利要求1所述的一种气/液双燃料低压直喷系统，其特征在于，液体燃料供给系统(4)中的液体燃料为可燃液体，包括汽油、柴油、甲醇、乙醇或二甲醚。2CN110080915A说明书1/3页一种气/液双燃料低压直喷系统技术领域[0001]本发明属于喷射系统技术领域，具体涉及一种气/液双燃料低压直喷系统。背景技术[0002]随着国家排放法规日益严格，内燃机排放成为亟待解决的问题。国六法规实施在即，其中对于排放物的要求极其严格。传统的点燃式、压燃式以及燃气轮机等的排放因为燃烧系统的局限性需要借助复杂的尾气后处理装置才能满足排放法规要求，增加了发动机的成本，降低了经济性。双燃料燃烧系统由此应运而生，其采用污染较小的气体燃料如甲烷、压缩天然气等来取代纯液体燃料，其优势在于通过气体燃料(一般是低碳可燃气体)来部分取代高碳液体燃料以降低排放。目前使用气体燃料的内燃机有两种燃烧模式：点燃式及压燃式。点燃式气体燃料发动机一般在进气阶段形成均质混合气，通过火花塞点燃。压燃式内燃机一般很难单独使用气体燃料，其原因在于气体燃料着火温度普遍偏高，难以在压燃式内燃机中直接压燃。所以在压燃式内燃装置中普遍采用气/液双燃料燃烧模式，易于压燃的液体燃料先被压燃，而后“点燃”周围的混合燃料，主要能量由气体燃料提供。在气/液双燃料燃烧模式中，气/液双燃料的混合、雾化及质量比对燃烧与排放的影响特别显著，因此在气/液双燃料燃烧过程中需要对上述条件进行有效控制。[0003]双燃料的供给方式分为两类，一类为传统的进气道喷射或者进气道预混气体燃料，缸内直喷液体燃料；另一类是较为复杂的缸内直喷双燃料系统。目前常见的双燃料缸内直喷系统，气/液