船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，属于船用系统技术领域；解决了现有技术中双燃料发动机尾气排放污染的问题，其技术方案要点是，设置有进气口及进油口的发动机、与进气口对接的气体喷射式供气通路、与进油口对接的柴油供油通路，以及，分别与供气通路及供油通路相连以控制其对发动机的供气供油量的控制系统，供气通路采用闭环控制、依靠供气管路的进气压力完成供气，并设有氧传感器与控制系统相连来控制LNG供给；本实用新型专利技术采用了闭环控制系统，对发动机的尾气排放进行监控，可根据发动机尾气排放的情况，调整燃气的供给，并增加三元催化器对发动机排气的后处理，达到改善发动机排放的效果。

Closed loop control system of gas injection for marine diesel / LNG dual fuel engine

【技术实现步骤摘要】
船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统
本技术涉及船用系统
，尤其涉及一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统。
技术介绍
近年来，采用柴油及液化天然气(LNG)双燃料作为能源的船用发动机系统，较采用纯柴油燃料作为能源的船用发动机系统而言，具有减少碳烟排放量并且成本较低的优点，逐渐得到广泛应用。但是，随着国家节能减排的号召，有必要对该类船用发动机系统做进一步改进，以减少尾气排放污染量和提高环保效益。
技术实现思路
为此，本技术要解决现有技术中的不足，从而提供一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统来进一步减少尾气排放污染量。为了实现上述目的，本技术提供一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，设置有进气口及进油口的发动机、与所述进气口对接的气体喷射式供气通路、与所述进油口对接的柴油供油通路，以及，分别与所述供气通路及所述供油通路相连以控制其对所述发动机的供气供油量的控制系统，所述供气通路采用闭环控制、依靠供气管路的进气压力完成供气，并设有氧传感器与控制系统相连来控制LNG供给。进一步地，所述发动机尾气排放处设有三元催化器。进一步地，所述发动机上设有高压油泵，所述高压油泵上设有非接触式电涡流位置传感机构探测供油量。进一步地，所述发动机的供油为高压喷射，供气为电控喷射。进一步地，所述发动机为四冲程。进一步地，所述发动机的缸数为6缸，缸径为160mm，活塞行程为225mm。进一步地，所述发动机为直列结构。本技术提供的船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统具有如下优点：1.采用了闭环控制系统，对发动机的尾气排放进行监控，可根据发动机尾气排放的情况，调整燃气的供给，并增加三元催化器对发动机排气的后处理，达到改善发动机排放的目的。2.采用非接触电涡流位置传感机构，精确反馈船机在任何工况下高压油泵供油齿条位置，即供油量。3.采用气体喷射供气方式，燃气量由喷气脉宽控制。燃气量控制精确，响应快捷。燃气燃料可在增压器后进入进气管道与空气混合，可提高发动机的充气效率。4.燃气泄漏报警、火焰报警、双燃料系统故障报警直接控制船机燃料转换，即只要有报警，本技术自动截断燃气供给，同时船机返回到燃油工作模式，使用安全、可靠。附图说明图1为本技术的结构示意图；图中各附图标记说明如下：1、空浴式汽化器；2、安全阀；3、自动截止阀；4、温度变送器；5、防爆电磁阀；6、减压阀；7、驾驶舱控制柜；8、机舱控制柜；9、手动截止阀；10、燃气泄漏报警器；11、过滤器；12、燃气压力温度传感器；13、喷射阀；14、混合器；15、进气压力温度传感器；16、排温传感器；17、氧传感器；18、三元催化器；19、火焰报警器；20、转速传感器；21、曲轴箱防爆阀；22、调速手柄；23、非接触电涡流位置传感机构；24、机油温度传感器；25、进气管防爆阀；26、燃气压力表；27、燃气总阀；28、汇流排；29、气瓶；30、排气口；31、发动机；32、高压油泵。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本系统设置有进气口及进油口的发动机31、与进气口对接的气体喷射式供气通路、与进油口对接的柴油供油通路，以及，分别与供气通路及所述供油通路相连以控制其对发动机31的供气供油量的控制系统，供气通路采用闭环控制、依靠供气管路的进气压力完成供气，并设有氧传感器17与控制系统相连来控制LNG供给。供气通路包括依次设置的：气瓶29、汇流排28、燃气总阀27、空浴式汽化器1、减压阀6、手动截止阀9、过滤器11、喷射阀13、混合器14及进气总管，进气总管与进气口对接。供油通路包括依次设置的：油箱、输油泵及高压油泵32，高压油泵32与进油口对接。控制系统包括：设置于供气通路上的进气压力温度传感器15、设置于发动机31上的转速传感器20、设置于高压油泵32上以采集供油齿条位置信号来反映供油量的非接触式电涡流位置传感机构23，以及与进气压力温度传感器15、转速传感器20、非接触式电涡流位置传感机构23相连以根据其分别提供的进气压力温度信号、供油齿条位置信号及转速信号控制供油供气量的机舱控制柜8，机舱控制柜8与喷射阀13相连。控制系统还包括：设置于供气通路上的燃气压力温度传感器12，以及设置于发动机31上的机油温度传感器24，燃气压力温度传感器12及机油温度传感器24均与机舱控制柜8相连，机舱控制柜8根据燃气压力温度传感器12及机油温度传感器24分别提供的燃气压力温度信号及机油温度信号进一步修正供油供气量。控制系统还包括：与机舱控制柜8相连的、设置于供气通路上的燃气温度变送器4以及设置于发动机31上的排温传感器16，机舱控制柜8根据燃气温度变送器4及排温传感器16分别提供的燃气温度信号及排温信号控制切断供气通路。控制系统还包括：分别与机舱控制柜8相连的火焰报警器19、燃气泄漏报警器10，以及设置于供气通路上与机舱控制柜8相连的防爆电磁阀5。发动机31上还设置有调速手柄22。控制系统还包括：与供气通路及供油通路相连以控制其工作在供气供油双燃料工作模式或供油工作模式下的驾驶舱控制柜7。供气通路上设置有排气口30，本系统还包括：设置于供气通路上位于排气口30一侧的自动截止阀3及安全阀2；设置于发动机31上的进气管防爆阀25及曲轴箱防爆阀21；以及设置于供气通路上的燃气压力表26。当船机以双燃料模式运行时，借助船机燃油系统，并将燃油转变为双燃料系统的引燃油，实现船机双燃料模式运行。但在怠速工况时，船机仍以纯柴油模式工作。只有船机温度、转速、负荷增加到一定值时，即机油温度传感器24、转速传感器20、进气压力温度传感器15参数达到设定值，本技术自动打开喷射阀13，让LNG燃气经气瓶29、汇流排28、燃气总阀27、空浴式汽化器1、防爆电磁阀5、减压阀6、手动阀、过滤器11、喷射阀13、混合器14、进气总管等至船机，替代等量进入船机的柴油，从而实现船机柴油/LNG双燃料工作模式。当船机使用柴油燃料工作时，只要将驾驶舱控制柜7的柴油控制开关打开，船机按柴油燃料模式工作，船机柴油/LNG双燃料发动机31气体喷射闭环控制系统处于关闭状态。当船机在怠速工作时，因进气压力温度传感器15、转速传感器20、机油温度传感器24参数没有达到设定值，喷射阀13仍处于关闭状态，船机仍按柴油模式工作，但此时，防爆电磁阀5已经打开。喷射阀13即起到闭环控制器的效果形成系统的闭环控制。本系统的喷射供气方式，以设定的压力将燃料通过喷嘴在发动机进气过程中喷入进气岐管进入发动机气缸燃烧做功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，设置有进气口及进油口的发动机、与所述进气口对接的气体喷射式供气通路、与所述进油口对接的柴油供油通路，以及，分别与所述供气通路及所述供油通路相连以控制其对所述发动机的供气供油量的控制系统，其特征在于，所述供气通路采用闭环控制、依靠供气管路的进气压力完成供气，并设有氧传感器与控制系统相连来控制LNG供给。/n

【技术特征摘要】
1.一种船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，设置有进气口及进油口的发动机、与所述进气口对接的气体喷射式供气通路、与所述进油口对接的柴油供油通路，以及，分别与所述供气通路及所述供油通路相连以控制其对所述发动机的供气供油量的控制系统，其特征在于，所述供气通路采用闭环控制、依靠供气管路的进气压力完成供气，并设有氧传感器与控制系统相连来控制LNG供给。


2.根据权利要求1所述的船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，其特征在于，所述发动机尾气排放处设有三元催化器。


3.根据权利要求1所述的船用柴油/LNG双燃料发动机气体喷射闭环控制系统，其特征在于，所述发动机上设有高压油泵，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建青，邱国强，闫新明，张红岗，
申请(专利权)人：深圳市凯鹏德燃气动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44