甲醇燃料发动机制造技术

一种甲醇燃料发动机，其特征在于：由发动机、甲醇罐、带有加热装置的催化转化器和电子控制单元ＥＣＵ组成；甲醇罐通过电控中压共轨燃油喷射装置与发动机连接；甲醇罐通过输油泵和流量控制阀与安装在发动机排气管上的催化转化器中的反应器连接，催化转化器经压力容器与安装在进气歧管的二甲醚电磁阀连接；发动机排气管与ＥＧＲ阀连接，ＥＧＲ阀与进气管连接；电子控制单元的输入端接收发动机输出的发动机运行工况参数信号、进气温度和压力信号、冷却水温度信号、催化转化器的温度和压力信号、油门位置信号、上止点信号、转速信号、曲轴转角信号和爆震传感器信号，输出端与流量控制阀、二甲醚电磁阀、甲醇电控喷油器、电热塞、ＥＧＲ阀和反应器中的电加热装置连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所属领域本技术属于一种发动机，特别涉及一种以甲醇为燃料的甲醇燃料发动机。本技术的技术方案是一种甲醇燃料发动机，其特征在于由发动机、甲醇罐、带有加热装置的催化转化器和电子控制单元ECU组成；甲醇罐通过电控中压共轨燃油喷射装置与发动机连接；甲醇罐通过输油泵和流量控制阀与安装在发动机排气管上的催化转化器中的反应器连接，催化转化器经压力容器与安装在进气歧管的二甲醚电磁阀连接；发动机排气管与EGR阀连接，EGR阀与进气管连接；电子控制单元的输入端接收发动机输出的发动机运行工况参数信号、进气温度和压力信号、冷却水温度信号、催化转化器的温度和压力信号、油门位置信号、上止点信号、转速信号、曲轴转角信号和爆震传感器信号，输出端与流量控制阀、二甲醚电磁阀、甲醇电控喷油器、电热塞、EGR阀和反应器中的电加热装置连接。上述电控中压共轨燃油喷射装置由安装在发动机气缸上甲醇电控喷油器、电热塞、高压油管和回油管组成；甲醇电控喷油器通过高压油管装在其上的高压油泵与甲醇罐上的输油泵连接、通过回油管与甲醇罐连接。本技术的优点是1、大大降低了微粒的排放2、没有节流损失，具有较高的热效率；3、采用HCCI燃烧模式其燃烧过程在整个气缸容积内同时、均质发生，而不是发生在火焰前沿，使燃烧温度较低，从而大大降低了氮氧化合物(NOx)的排放。4、可节约大量的石油资源。如图5所示电子控制单元的输入端接收发动机输出的发动机运行工况参数信号、进气温度和压力信号、冷却水温度信号、催化转化器的温度和压力信号、油门位置信号、上止点信号、转速信号、曲轴转角信号和爆震传感器信号，输出端与流量控制阀、二甲醚电磁阀、甲醇电控喷油器、电热塞、EGR阀和反应器中的电加热装置连接。如图2所示本技术采用以甲醇为燃料的新型发动机，即在传统的压燃式发动机上使用纯甲醇燃料。甲醇燃料分为两路，一部分直接通过电控中压共轨燃油喷射系统直接喷入气缸，另一路经催化转化器生成二甲醚，由气道喷入气缸。实现冷起动时二甲醚单一燃料的HCCI燃烧模式、中高负荷以下工况的二甲醚与甲醇双燃料HCCI燃烧模式，以及大负荷工况通过电热塞加热甲醇压缩燃烧的双燃烧模式燃烧方案。通过废气再循环(EGR)技术在较大的工况范围实现HCCI燃烧模式，并使缸内当量比空燃比控制为1。同时，采用成熟的三元催化转化技术降低HC和CO排放，使发动机在全部的工况范围内实现高效、低污染的目的，满足欧洲IV标准以上的排放法规的要求。该技术的采用将会产生较好的经济效益和社会效益。本技术的工作流程为ECU读取发动机油门位置、发动机转速、进气温度和压力、冷却水温度、催化反应器的温度和压力等信号，首先判断发动机的运行工况，当发动机处于启动和热车工况时，催化转化器的电加热装置启动，甲醇流量计启动，此时燃料通过催化转化器转化成二甲醚由进气道喷入气缸，电热塞和甲醇喷油器关闭，其控制流程图如图7所示。如图6所示当发动机处于小负荷至中高负荷时，电热塞关闭，甲醇经电控中压共轨系统直接喷入缸内，另一路经转换器转换成二甲醚由气道喷入，在充气过程进入缸内，根据工况调节流量计的甲醇流量和二甲醚的喷射量，并根据反应器的温度调整或关闭电加热装置。如图8所示当发动机处于HCCI不能实现运行的大负荷工况，关闭电加热装置和电控甲醇流量阀，此时甲醇只通过电控中压共轨系统直接喷入缸内，并需要根据发动机运行的状况开启或关闭电热塞，甲醇根据工况采用脉动多次喷油控制，实现甲醇燃料准均质分层燃烧。在发动机全负荷工况范围内都需要控制EGR比例，使发动机在全负荷工况范围内实现燃空当量比为1。权利要求1.一种甲醇燃料发动机，其特征在于由发动机、甲醇罐、带有加热装置的催化转化器和电子控制单元ECU组成；甲醇罐通过电控中压共轨燃油喷射装置与发动机连接；甲醇罐通过输油泵和流量控制阀与安装在发动机排气管上的催化转化器中的反应器连接，催化转化器经压力容器与安装在进气歧管的二甲醚电磁阀连接；发动机排气管与EGR阀连接，EGR阀与进气管连接；电子控制单元的输入端接收发动机输出的发动机运行工况参数信号、进气温度和压力信号、冷却水温度信号、催化转化器的温度和压力信号、油门位置信号、上止点信号、转速信号、曲轴转角信号和爆震传感器信号，输出端与流量控制阀、二甲醚电磁阀、甲醇电控喷油器、电热塞、EGR阀和反应器中的电加热装置连接。2.根据权利要求1所述的甲醇燃料发动机，其特征在于上述电控中压共轨燃油喷射装置由安装在发动机气缸上甲醇电控喷油器、电热塞、高压油管和回油管组成；甲醇电控喷油器通过高压油管装在其上的高压油泵与甲醇罐上的输油泵连接、通过回油管与甲醇罐连接。专利摘要一种甲醇燃料发动机，由发动机、甲醇罐、带有加热装置的催化转化器和电子控制单元组成；甲醇罐通过电控中压共轨燃油喷射装置与发动机连接；甲醇罐通过输油泵和流量控制阀与安装在发动机排气管上的催化转化器中的反应器连接，催化转化器经压力容器与安装在进气歧管的二甲醚电磁阀连接；发动机排气管与EGR阀连接，EGR阀与进气管连接；电子控制单元的输入端接收发动机输出的各种信号、输出端与流量控制阀、二甲醚电磁阀、甲醇电控喷油器、电热塞、EGR阀和反应器中的电加热装置连接。本技术的优点是1.降低了微粒的排放2.没有节流损失，具有较高的热效率；3.降低了氮氧化合物(NOx)的排放。4.节约大量的石油资源。文档编号F02D41/26GK2585984SQ0228902公开日2003年11月12日 申请日期2002年12月5日 优先权日2002年12月5日专利技术者尧命发, 郑尊清, 汪洋, 傅茂林 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：尧命发，郑尊清，汪洋，傅茂林，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：