一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置及方法，具体内容涉及溶氢柴油随车存储、测量与供给技术。该装置包括高压氢气瓶，氢气泵，溶氢柴油箱，流量计及电子控制单元。通过协同高压氢气泵及安装在溶氢柴油箱上的电磁阀动作规律，可以将氢气从氢气瓶加压后送入至溶氢柴油箱上方气体空间，也可以在加注溶氢柴油过程中将上方空间内超压的氢气回收进入氢气瓶，从而使从轻柴油箱内的氢气压力保持在稳定的高压状态，保证溶氢柴油在储存与供油过程中不会出现因压力降低而导致的氢气溶解度剧烈变化及气阻等问题。本发明专利技术可以实时计算供出溶氢柴油中氢气的浓度，为发动机控制提供基本依据。

【技术实现步骤摘要】
一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置及方法
本专利技术提供一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置及方法，具体内容涉及溶氢柴油随车存储、测量与供给技术。
技术介绍
柴油机在重载、长途运输、矿车及军用动力领域的作用不可替代，随着“碳中和”目标的提出，节能、减排已经成为柴油机技术发展的重点。降低柴油机碳排放、提高热效率的有效方式之一便是向柴油机中掺入氢气，利用氢气燃烧极限宽、火焰传播速度快、燃烧温度高等优点改善柴油的蒸发、混合与燃烧过程，同时降低燃料的总体C/H比，进而达到控制碳排放，改善热效率的目的。现有掺氢柴油机多是将氢气在进气道内喷射，使之在缸内形成准均质混合气以改善柴油机的混合与燃烧过程。但该方式在柴油喷射与着火时能够有效分布在油束附近的氢浓度很低，导致气道少量掺氢难以大幅提高柴油机热效率。如果加大气道喷射条件下的掺氢比例，则会引发柴油机充气效率降低，进而导致其做功能力下降。同时，大量喷氢会导致氢气在燃烧室大空间内的高浓度分布，使得柴油着火时氢气被快速引燃形成预混燃烧模式。在柴油机大压缩比所造成的压缩终点高温条件下，一旦氢气出现大量预混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置,其特征在于：该装置包括氢气瓶(19)，氢气泵(5)，溶氢柴油箱(8)，流量计(15)及电子控制单元(18)；/n所述氢气瓶(19)上安装有氢气瓶入口单向阀(1)和氢气瓶出口单向阀(2)；/n所述氢气泵(5)上装有氢气泵入口单向阀(20)与氢气泵出口单向阀(21)，连接氢气泵入口单向阀(20)与氢气瓶出口单向阀(2)的管路中串联安装有氢气瓶出口电磁阀(4)，连接氢气泵出口单向阀(21)与氢气瓶入口单向阀(1)的管路中串联安装有氢气瓶入口电磁阀(3)；/n所述溶氢柴油箱(8)上装有油箱氢气入口单向阀(9)，油箱氢气出口单向阀(10)，温度压力传感器(11)...

【技术特征摘要】
1.一种溶氢柴油随车储存与流量测量的装置,其特征在于：该装置包括氢气瓶(19)，氢气泵(5)，溶氢柴油箱(8)，流量计(15)及电子控制单元(18)；
所述氢气瓶(19)上安装有氢气瓶入口单向阀(1)和氢气瓶出口单向阀(2)；
所述氢气泵(5)上装有氢气泵入口单向阀(20)与氢气泵出口单向阀(21)，连接氢气泵入口单向阀(20)与氢气瓶出口单向阀(2)的管路中串联安装有氢气瓶出口电磁阀(4)，连接氢气泵出口单向阀(21)与氢气瓶入口单向阀(1)的管路中串联安装有氢气瓶入口电磁阀(3)；
所述溶氢柴油箱(8)上装有油箱氢气入口单向阀(9)，油箱氢气出口单向阀(10)，温度压力传感器(11)，溶氢柴油加注口(12)，液位计(13)及溶氢柴油出口电磁阀(14)，连接油箱氢气入口单向阀(9)与氢气泵出口单向阀(21)的管路中串联安装有氢气泵出口电磁阀(6)，连接油箱氢气入口单向阀(9)与氢气泵出口单向阀(21)的管路中串联安装有氢气泵出口电磁阀(6)，连接油箱氢气出口单向阀(10)与氢气泵入口单向阀(20)的管路中串联安装有氢气泵入口电磁阀(7)；
所述流量计(15)的入口装有流量计入口单向阀(16)与流量计出口单向阀(17)，流量计入口单向阀(16)通过管路与溶氢柴油出口电磁阀(14)相连接；
所述电子控制单元(18)与氢气瓶入口电磁阀(3)相连接并通过发出氢气瓶入口电磁阀控制信号(a)控制氢气瓶入口电磁阀(3)的打开和关闭；
所述电子控制单元(18)与氢气瓶出口电磁阀(4)相连接并通过发出氢气瓶出口电磁阀控制信号(b)控制氢气瓶出口电磁阀(4)的打开和关闭；
所述电子控制单元(18)与氢气泵5相连接并通过发出氢气泵控制信号(c)控制氢气泵(5)的运行状态；
所述电子控制单元(18)与氢气泵出口电磁阀(6)相连接并通过发出氢气泵出口电磁阀控制信号(d)控制氢气泵出口电磁阀(6)的打开和关闭；
所述电子控制单元(18)与氢气泵入口电磁阀(7)相连接并通过发出氢气泵入口电磁阀控制信号(e)控制氢气泵入口电磁阀(7)的打开和关闭；
所述电子控制单元(18)与温度压力传感器(11)相连接并根据油箱温度压力信号(f)获得溶氢柴油箱(8)内的溶氢柴油温度与压力信息；
所述电子控制单元(18)与流量计(15)相连接并根据溶氢柴油流量与密度信号(g)获得从溶氢柴油箱(8)中供给出的溶氢柴油质量流量与密度信息；
所述电子控制单元(18)与溶氢柴油出口电磁阀(14)相连接并通过发出油箱溶氢柴油出口电磁阀控制信号(h)控制溶氢柴油出口电磁阀(14)的打开和关闭；
所述电子控制单元(18)与液位计(13)相连接并根据液位信号(q)获得溶氢柴油箱8中的液位高度信息；
所述溶氢柴油箱(8)的安全压力大于11MPa；
所述氢气瓶(19)的安全压力不小于30MPa。


2.控制如权利要求1所述的一种溶氢柴油随车储存与流量测量装置的方法，其特征在于：
(1)溶氢柴油加注、储存与供给过程
A.溶氢柴油加注过程
将溶氢柴油加注口(12)打开并通过溶氢柴油加注口(12)直接将溶氢柴油注入至溶氢柴油箱(8)中，电子控制单元(18)实时检测油箱温度压力信号(f)与液位信号(q)，在溶氢柴油加注过程中，溶氢柴油箱8上方压力增加，电子控单元(18)通过发出氢气泵入口电磁阀控制信号(e)打开氢气泵入口电磁阀(7)，发出氢气瓶入口电磁阀控制信号(a)打开氢气瓶入口电磁阀(3)，电子控制单元(18)通过发出氢气瓶出口电磁阀控制信号(b)关闭氢气瓶出口电磁阀(4)，发出氢气泵出口电磁阀控制信号(d)关闭氢气泵出口电磁阀(6)，发出油箱溶氢柴油出口电磁阀控制信号(h)关闭溶氢柴油出口电磁阀(14)，电子控制单元(18)通过氢气泵控制信号(c)调整氢气泵(5)的泵气速率与压力，使溶氢柴油箱(8)中的压力保持在10MPa±0.5MPa，此时因溶氢柴油加注而引起的溶氢柴油箱(8)压力增加被经油箱氢气出口单向阀(10)、氢气泵入口电磁阀(7)、氢气泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪硕峰，侯瑞峰，纪常伟，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11