一种二冲程氢氧燃料转子机及其控制策略制造技术

技术编号:24162525 阅读:85 留言:0更新日期:2020-05-16 00:33
一种二冲程氢氧燃料转子机,属于内燃机技术领域。通过在气缸壁面上安有两个中心对称的氢、氧气喷嘴和火花塞,在排气门关闭之后,氢、氧气喷嘴将氢气和氧气直接喷入燃烧室内,快速混合后由火花塞点火,氢、氧混合气燃烧、膨胀做功后经排气口排出转子机。氢、氧气缸内直喷的方式消除节气门的泵气损失以及进、排气口叠开导致进气道中的回火现象;氢、氧气即喷即燃消除了进气及压缩冲程,提高做功频率及功率输出,在较低转速下可实现高功率输出,降低机械磨损,提高使用寿命;通过控制氢气与氧气流量,使二者始终保持在化学计量比下燃烧,提升混合气的燃烧效率。本发明专利技术有更高的输出功率及热效率,可实现转子机零排放。

A two stroke hydrogen oxygen fuel rotor engine and its control strategy

【技术实现步骤摘要】
一种二冲程氢氧燃料转子机及其控制策略
本专利技术提供了一种二冲程氢氧燃料转子机。涉及转子机,氢、氧气供给系统及点火系统,属于内燃机技术范畴。
技术介绍
为了减少化石能源的使用并降低内燃机有害物质的排放,人们将研究重点放在了寻找性能优异的动力系统及高效、清洁的可再生替代燃料。转子内燃机(简称转子机)和氢燃料分别作为高性能动力装置和新型代用燃料的代表,引起了内燃机领域的广泛关注。转子机相比于传统往复活塞式内燃机具有结构简单、功重比高、振动噪声小等特点,在无人机、小型船舶和电动增程器等领域已得到广泛应用。氢气具有极高的火焰速度,极短的淬息距离,较快的扩散速度以及宽范的燃烧极限等优点,被认为是最有前景的内燃机代用清洁燃料。氢气极高的火焰传播速度,适用于转子机,且氢气在纯氧氛围下的生成产物只有水,不会产生对环境有害的排放物。因此,本专利技术提出了一种二冲程氢氧燃料转子机,该专利技术采用氢、氧气直喷的方式消除了节气门泵气损失与进气道中的气流沿程损失,并消除进、排气口叠开导致转子机早燃回火的问题。同时,利用氢气在纯氧中迅速起燃的特性,本专利技术采用氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二冲程氢氧燃料转子机,其特征在于:氢气通过第一氢气罐(1)依次经第一氢气减压阀(4)、第一氢气流量计(5)、第一阻燃阀(8)之后,从安装在燃烧室壁面上的第一氢气喷嘴(9)进入燃烧室内,储存于第一氧气罐(2)中的氧气依次经第一氧气减压阀(3)、第一氧气流量计(6)之后,从安装在燃烧室壁面上的第一氧气喷嘴(7)进入燃烧室内,第一火花塞式压力传感器(10)安装在气缸壁面上,并将燃烧室内的混合气点燃,膨胀做功后经第一排气口(18)排出转子机;第二氢气喷嘴(16)、第二氧气喷嘴(14)对称的安装在另一侧的气缸壁面上,第二氢气罐(24)中的氢气经第二氢气减压阀(21)、第二氢气流量计(19)和第二...

【技术特征摘要】
1.一种二冲程氢氧燃料转子机,其特征在于:氢气通过第一氢气罐(1)依次经第一氢气减压阀(4)、第一氢气流量计(5)、第一阻燃阀(8)之后,从安装在燃烧室壁面上的第一氢气喷嘴(9)进入燃烧室内,储存于第一氧气罐(2)中的氧气依次经第一氧气减压阀(3)、第一氧气流量计(6)之后,从安装在燃烧室壁面上的第一氧气喷嘴(7)进入燃烧室内,第一火花塞式压力传感器(10)安装在气缸壁面上,并将燃烧室内的混合气点燃,膨胀做功后经第一排气口(18)排出转子机;第二氢气喷嘴(16)、第二氧气喷嘴(14)对称的安装在另一侧的气缸壁面上,第二氢气罐(24)中的氢气经第二氢气减压阀(21)、第二氢气流量计(19)和第二阻燃阀(15)后,经第二氢气喷嘴(16)喷入燃烧室,储存于第二氧气罐(23)中的氧气依次经第二氧气减压阀(22)、第二氧气流量计(20)之后,从安装在燃烧室壁面上的第二氧气喷嘴(14)进入燃烧室内,第二火花塞式压力传感器(17)对称的安装在气缸壁面上,点燃混合气膨胀做功,燃烧后的水蒸气经第二排气口(12)排出燃烧室;电控单元(11)对整个二冲程转子机的工作过程进行控制。


2.应用如权利要求1所述的二冲程氢氧燃料转子机的方法,其特征在于:在转子机壁面上有两套氢、氧气喷射系统和点火系统,两套系统均关于转子机偏心轴中心对称,氢、氧气直喷进入燃烧室后,快速混合点火燃烧,燃烧做功后从排气口排出转子机;
二冲程氢氧燃料转子机工作后,电控单元(11)接收偏心轴位置传感器传来的信号,当与第一火花塞式压力传感器(10)连通的燃烧室中的转子位于上止点前15度时,此时第二排气口(12)已关闭,电控单元(11)发送信号给第一氢气流量计(5)与第一氧气流量计(6),控制喷...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨金鑫纪常伟汪硕锋王杜马泽东常珂
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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