一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，包括电控单元ECU、第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱和备用油箱；第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱均为单一燃料油箱，三个油箱的出口均各自设有一个步进电机式电磁阀，三个出口连接到一起后连通到共轨油管的进口。备用油箱为回收油路残留燃料的油箱，该油箱内的燃油一般为混合燃料，用于提供热机、工况过渡与燃料更换时发动机运转时的燃料所需。本实用新型专利技术可实现快速平稳地更换单一燃油或混合燃料而不需停机，减少了时间的消耗；可实现多燃料在线实时配比，而不必提前进行配比；可实现不同物理化学特性的燃料的供给，减少配比时间消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统
本技术涉及内燃机领域，具体涉及到一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统。
技术介绍
随着高效率清洁化的不断推进，内燃机的燃烧方式也不断创新。国外以美国Wisconsin大学Reitz教授为代表，通过对比均质压燃(HCCI)、预混压燃(PCCI)、双燃料预混压燃(PCI)等不同的低温燃烧方式后，提出了一种新型的柴油机燃烧方式——活性控制压燃(RCCI)。RCCI燃烧方式是通过进气道喷射低活性燃料(低活性燃料泛指高辛烷值燃料，如汽油、甲醇、乙醇、丁醇等)，形成缸内预混均质充量，再向缸内预混均质充量氛围内喷射高活性燃料(高活性燃料泛指高十六烷值燃料，如柴油、生物柴油、二甲醚等)，从而实现缸内分层混合气压燃的一种燃烧方式(分层混合气即指存在活性分层、当量比分层与温度分层的混合气)。RCCI已被证实可同时实现NOX与碳烟的超低排放与几近60％的超高热效率，是一种极具潜力的清洁、高效、可控的柴油机燃烧方式。尽管RCCI是一种具有发展前景的燃烧方式，但同时也存在一些问题。一方面，当向高负荷拓展时，RCCI燃烧模式同样存在压升率过高，碳烟和NOX排放超标的问题。另一方面，在小负荷下，高浓度的CO和未燃碳氢化合物UHC排放问题尤其突出。针对RCCI的负荷拓展的问题，学者们发现燃料的物理化学特性对其具有重要的影响。为此，学者们围绕燃料的物理化学特性对RCCI燃烧与排放的影响相继开展了大量的发动机台架试验研究。然而，在进行试验探究过程中发现如下问题：1、在更换不同的燃料时，发动机需停机，造成能源与时间的浪费；2、在进行多燃料掺混时，需要提前配比混合燃料，配比过程消耗大量的时间；3、配比好的混合燃料，其物理化学特性无法改变，需要新的物理化学特性的燃料时，则需重新进行配比；4、在更换已配比好的混合燃料时，需排净油路中的已有燃料，换为试验用的新燃料，这造成了能源与时间的浪费；5、在进行多燃料掺混时，混合燃料的配比量难以确定：配比量不足，需重新配比，造成时间的浪费；配比过量造成能源浪费；这些问题的存在，造成了试验过程中大量的时间与能源的浪费，过长时间的试验使得环境参数的改变对试验结果的影响不能忽略，从而使对比试验的结果可信度降低。
技术实现思路
本技术旨在设计一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，该系统既能供给不同物理化学特性的燃料并实现灵活配比，又能实现不同燃料之间快速、平稳的切换，缩短试验时长，减少能源浪费，提高试验可信度。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，包括电控单元ECU、第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱和备用油箱；第一燃油箱内设有第一燃油泵，第一燃油泵的出油口连接第一步进电机式电磁阀后连通到四通管的第一油口；第二燃油箱内设有第二燃油泵，第二燃油泵的出油口连接第二步进电机式电磁阀后连通到四通管的第二油口；第三燃油箱内设有第三燃油泵，第三燃油泵的出油口连接第三步进电机式电磁阀后连通到四通管的第三油口；备用油箱内设有第四燃油泵，第四燃油泵的出油口连接第五直动式电磁阀后连通到T型三通管的第三油口；备用油箱的第一回油口连接第六直动式电磁阀后连通到共轨油管的出口H；四通管的第四油口连接第一直动式电磁阀后连通到T型三通管的第一油口；T型三通管的第二油口连通到共轨油管的进口K；共轨油管固定在进气管上方，使得喷油器的喷嘴能够伸入进气道内；共轨油管的出口E连接第四直动式电磁阀后连通到第一燃油箱的回油口；共轨油管的出口F连接第三直动式电磁阀后连通到第二燃油箱的回油口；共轨油管的出口G连接第二直动式电磁阀后连通到第三燃油箱的回油口；第一燃油泵、第二燃油泵、第三燃油泵、第四燃油泵、第一步进电机式电磁阀、第二步进电机式电磁阀、第三步进电机式电磁阀、第一直动式电磁阀、第二直动式电磁阀、第三直动式电磁阀、第四直动式电磁阀、第五直动式电磁阀、第六直动式电磁阀均与电控单元ECU相连。根据上述方案，所述四通管与第一直动式电磁阀还连接有二级稳压箱；所述四通管的第四油口连通到T型电磁三通阀的进口O，T型电磁三通阀的出口P连接单向阀后连通到二级稳压箱的进口D，T型电磁三通阀的出口Q连通到二级稳压箱的进口A；二级稳压箱的出口B连接第七直动式电磁阀后连通到备用油箱的第二回油口；二级稳压箱的出口C连接第一直动式电磁阀后连通到T型三通管的第一油口；T型电磁三通阀开启时进口O和出口P相通，关闭时进口O和出口Q相通；T型电磁三通阀和第七直动式电磁阀均与电控单元ECU相连。根据上述方案，所述第一燃油泵与第一步进电机式电磁阀之间还连接有第一电磁式燃料流量计；所述第二燃油泵与第二步进电机式电磁阀之间还连接有第二电磁式燃料流量计；所述第三燃油泵与第三步进电机式电磁阀之间还连接有第三电磁式燃料流量计；第一电磁式燃料流量计、第二电磁式燃料流量计、第三电磁式燃料流量计均与电控单元ECU相连。进一步的，所述第一燃油泵与第一电磁式燃料流量计之间还连接有第一燃油滤清器；所述第二燃油泵与第二电磁式燃料流量计之间还连接有第二燃油滤清器；所述第三燃油泵与第三电磁式燃料流量计之间还连接有第三燃油滤清器。根据上述方案，所述备用油箱底部的设有放油阀门，并且备用油箱中设有燃油液位计。与现有技术相比，本技术的有益效果是：可实现快速平稳地更换单一燃油或混合燃料而不需停机，减少了时间的消耗；可实现多燃料在线实时配比，而不必提前进行配比；可实现不同物理化学特性的燃料的供给，减少配比时间消耗；可实现燃料在更换时的回收，并且充分利用回收燃料进行暖机等过渡工况，减少能源的浪费；可实现燃料配比量的按需配比，减少能源浪费；可实现试验时间的集中，增加了试验结果的可信度。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中共轨油管的结构示意图；图3为图2中A-A向剖切示意图；图4为本技术中二级稳压箱的正视结构示意图；图5为本技术中二级稳压箱的俯视结构示意图；图6为本技术中二级稳压箱的左视结构示意图；图7为图4中B-B向剖切示意图(局部)；图8为本技术中T型电磁三通阀打开时的结构示意图；图9为本技术中T型电磁三通阀关闭时的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：1-第一燃油箱，2-第一燃油泵，3-第二燃油箱，4-第二燃油泵，5-第三燃油箱，6-第三燃油泵，71-第一燃油滤清器，72-第二燃油滤清器，73-第三燃油滤清器，8-第三电磁式燃料流量计，9-第二电磁式燃料流量计，10-第二步进电机式电磁阀，11-第三步进电机式电磁阀，12-T型电磁三通阀，13-单向阀，14-第一直动式电磁阀，15-第二直动式电磁阀，16-第三直动式电磁阀，17-第四直动式电磁阀，18-共轨油管，19-喷油器，20-进气道，21-T型三通管，22-第五直动式电磁阀，23-第六直动式电磁阀，24-二级稳压箱，25-第七直动式电磁阀，26-四通管，27-备用油箱，28-第四燃油泵，29-燃油液位计，30-放油阀门，31-第一步进电机式电磁阀，32-第一电磁式燃料流量计。本技术包括电控单元ECU、第一燃油箱1、第二燃油箱3、第三燃油箱5和备用油箱27，第一燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，其特征在于：包括电控单元ECU、第一燃油箱(1)、第二燃油箱(3)、第三燃油箱(5)和备用油箱(27)；第一燃油箱(1)内设有第一燃油泵(2)，第一燃油泵(2)的出油口连接第一步进电机式电磁阀(31)后连通到四通管(26)的第一油口；第二燃油箱(3)内设有第二燃油泵(4)，第二燃油泵(4)的出油口连接第二步进电机式电磁阀(10)后连通到四通管(26)的第二油口；第三燃油箱(5)内设有第三燃油泵(6)，第三燃油泵(6)的出油口连接第三步进电机式电磁阀(11)后连通到四通管(26)的第三油口；备用油箱(27)内设有第四燃油泵(28)，第四燃油泵(28)的出油口连接第五直动式电磁阀(22)后连通到T型三通管(21)的第三油口；备用油箱(27)的第一回油口连接第六直动式电磁阀(23)后连通到共轨油管(18)的出口H；四通管(26)的第四油口连接第一直动式电磁阀(14)后连通到T型三通管(21)的第一油口；T型三通管(21)的第二油口连通到共轨油管(18)的进口K；共轨油管(18)固定在进气管上方，使得喷油器(19)的喷嘴能够伸入进气道(20)内；共轨油管(18)的出口E连接第四直动式电磁阀(17)后连通到第一燃油箱(1)的回油口；共轨油管(18)的出口F连接第三直动式电磁阀(16)后连通到第二燃油箱(3)的回油口；共轨油管(18)的出口G连接第二直动式电磁阀(15)后连通到第三燃油箱(5)的回油口；第一燃油泵(2)、第二燃油泵(4)、第三燃油泵(6)、第四燃油泵(28)、第一步进电机式电磁阀(31)、第二步进电机式电磁阀(10)、第三步进电机式电磁阀(11)、第一直动式电磁阀(14)、第二直动式电磁阀(15)、第三直动式电磁阀(16)、第四直动式电磁阀(17)、第五直动式电磁阀(22)、第六直动式电磁阀(23)均与电控单元ECU相连。...

【技术特征摘要】
1.一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，其特征在于：包括电控单元ECU、第一燃油箱(1)、第二燃油箱(3)、第三燃油箱(5)和备用油箱(27)；第一燃油箱(1)内设有第一燃油泵(2)，第一燃油泵(2)的出油口连接第一步进电机式电磁阀(31)后连通到四通管(26)的第一油口；第二燃油箱(3)内设有第二燃油泵(4)，第二燃油泵(4)的出油口连接第二步进电机式电磁阀(10)后连通到四通管(26)的第二油口；第三燃油箱(5)内设有第三燃油泵(6)，第三燃油泵(6)的出油口连接第三步进电机式电磁阀(11)后连通到四通管(26)的第三油口；备用油箱(27)内设有第四燃油泵(28)，第四燃油泵(28)的出油口连接第五直动式电磁阀(22)后连通到T型三通管(21)的第三油口；备用油箱(27)的第一回油口连接第六直动式电磁阀(23)后连通到共轨油管(18)的出口H；四通管(26)的第四油口连接第一直动式电磁阀(14)后连通到T型三通管(21)的第一油口；T型三通管(21)的第二油口连通到共轨油管(18)的进口K；共轨油管(18)固定在进气管上方，使得喷油器(19)的喷嘴能够伸入进气道(20)内；共轨油管(18)的出口E连接第四直动式电磁阀(17)后连通到第一燃油箱(1)的回油口；共轨油管(18)的出口F连接第三直动式电磁阀(16)后连通到第二燃油箱(3)的回油口；共轨油管(18)的出口G连接第二直动式电磁阀(15)后连通到第三燃油箱(5)的回油口；第一燃油泵(2)、第二燃油泵(4)、第三燃油泵(6)、第四燃油泵(28)、第一步进电机式电磁阀(31)、第二步进电机式电磁阀(10)、第三步进电机式电磁阀(11)、第一直动式电磁阀(14)、第二直动式电磁阀(15)、第三直动式电磁阀(16)、第四直动式电磁阀(17)、第五直动式电磁阀(22)、第六直动式电磁阀(23)均与电控单元ECU相连。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟强，卢耀，潘锁柱，田小聪，刘兴文，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：四川,51