一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，是燃气和空气分两路气流同时独立进入气缸内混合燃烧，然后通过排气管路排出，该方法的具体步骤如下：S1,进气过程：空气依次经过空气增压器增压、空气中冷器中冷后，分两路气流从发动机机体的两侧分别进入各个气缸内；燃气依次经过燃气增压器增压、燃气中冷器中冷后，分两路从发动机机体的两侧进入各个气缸内；S2,排气过程：各缸燃烧后的废气汇集进入到MPC排气管路中，经脉冲转换器流入流量分配器，再由流量分配器分流给空气增压器和燃气增压器，最后排至大气中。本发明专利技术还公开了一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统。本发明专利技术可以减少进气过程回火，提升燃烧可控性和运行稳定性。燃烧可控性和运行稳定性。燃烧可控性和运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统及方法


[0001]本专利技术涉及发动机进排气
，更具体地说，它涉及一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统及方法。

技术介绍

[0002]传统的气体机进气方式，一般是燃气和空气混合进气的方式，即燃气和空气先混合后再增压，形成混合气后再进入气体机的各个气缸中。但是，混合进气的方式容易造成回火、放炮、功率不稳定等问题，特别是对于富氢气源，其回火等问题尤为明显。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的一是提供一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，减少进气过程回火，提升燃烧可控性和运行稳定性。
[0004]本专利技术的目的二是提供一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统，实现低压气体缸内混合的高功率运行的目标。
[0005]为了实现上述目的一，本专利技术提供一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，其特征在于，是燃气和空气分两路气流同时独立进入气缸内混合燃烧，然后通过排气管路排出，该方法的具体步骤如下：
[0006]S1,进气过程：空气依次经过空气增压器增压、空气中冷器中冷后，分两路气流从发动机机体的两侧分别进入各个气缸内；与此同时，燃气依次经过燃气增压器增压、燃气中冷器中冷后，分两路从发动机机体的两侧进入各个气缸内，燃气和空气在各个气缸内混合并燃烧；
[0007]S2,排气过程：各缸燃烧后的废气汇集进入到MPC排气管路中，经脉冲转换器流入流量分配器，再由流量分配器分流给空气增压器和燃气增压器，分别驱动两个增压器的涡轮转动，最后排至大气中。
[0008]作为进一步地改进，所述的步骤S2中，流量分配器分流给燃气增压器的废气流量是根据燃气组分含量换算成燃气值来判断并控制的，其换算公式如下：
[0009][0010]其中，Q为热值，单位MJ/Nm3，a为体积百分比，单位％
[0011]其判断控制过程为：
[0012]当热值较低时，ECU控制流量分配器增大开度，增加流量分配器分流给燃气增压器的废气流量；
[0013]当热值较高时，ECU控制流量分配器减小开度，减小流量分配器分流给燃气增压器的废气流量。
[0014]为了实现上述目的二，本专利技术提供一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气系统，包括燃气进气系统和空气进气系统、以及排气系统；
[0015]所述的燃气进气系统包括依次连通的燃气增压器、燃气中冷器和节气门，所述节气门的出气口通过三通接头连通有两路燃气进气管，每路所述燃气进气管上均设有多个与各个气缸一一对应连通的燃气入口管，每个所述燃气入口管上均设有燃气流量阀；
[0016]所述的空气进气系统包括依次连通的空气增压器和空气中冷器，所述空气中冷器的出气口通过三通接头连通有两路空气进气管，每路所述空气进气管上均设有多个与各个气缸一对一对应连通的空气入口管；
[0017]所述的排气系统包括依次连通的MPC排气管路、脉冲转换器和流量分配器，各个所述气缸对应的排气门均与MPC排气管路连通，所述流量分配器的其中两个出口分别与燃气增压器、空气增压器连通。
[0018]作为进一步地改进，所述燃气增压器的入气口一端连通有燃气量开度阀，相应的，所述空气增压器的入气口一端连通有空气量开度阀。
[0019]进一步地，所述燃气量开度阀、空气量开度阀的入气口一端均连通有过滤器。
[0020]进一步地，所述燃气增压器一侧并联设有燃气进气旁通阀，所述燃气进气旁通阀的两端分别与燃气增压器的入气口和出气口连通；相应的，所述空气增压器一侧并联设有空气进气旁通阀，所述空气进气旁通阀的两端分别与空气增压器的入气口和出气口连通。
[0021]进一步地，每个所述气缸对应的缸盖上均开设有独立设置的燃气气道和空气气道，所述的燃气气道与燃气入口管连通，且燃气气道通过独立的燃气气门与气缸连通，所述的空气气道与空气入口管连通，且空气气道通过独立的空气气门与气缸连通。
[0022]进一步地，所述燃气气门与气缸之间、以及空气气门与气缸、排气门与气缸之间均设有配气机构，所述配气机构的重叠角角度为：
±
10CA
°
。
[0023]进一步地，所述的燃气流量阀为伺服电机驱动蝶阀或手动蝶阀。
[0024]进一步地，所述的进排气系统还包括发动机ECU和燃气组分检测传感器，所述流量分配器与燃气增压器之间设有废气流量阀，所述的燃气组分检测传感器安装在燃气增压器的入气口一端对应的管路上，且所述的废气流量阀、燃气组分检测传感器均与发动机ECU电性连接
[0025]有益效果
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：
[0027]本专利技术采用燃气和空气分路增压，且分道进气的方式为气体机提供燃气和空气，分别增压后的空气和燃气分别经过独立的进气道进入燃烧室，实现气体缸内混合，有效解决回火、放炮、功率不稳定等问题；
[0028]同时，采用MPC组合脉冲排气系统+流量分配器给燃气增压器和空气增压器提供合适的排气，充分利用排气能量来驱动增压器，提升增压压比和效率，提高燃气进气密度，进而提升发动机输出功率及运行效率，进而达到节约能源的目的。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术中缸盖的结构示意图。
[0031]其中：1
‑
燃气增压器、2
‑
燃气中冷器、3
‑
节气门、4
‑
燃气进气管、5
‑
气缸燃气入口管、6
‑
燃气入口管、7
‑
燃气流量阀、8
‑
空气增压器、9
‑
空气中冷器、10
‑
空气进气管、11
‑
空气
入口管、12
‑
MPC排气管路、13
‑
脉冲转换器、14
‑
流量分配器、15
‑
排气门、16
‑
燃气量开度阀、17
‑
空气量开度阀、18
‑
过滤器、19
‑
燃气进气旁通阀、20
‑
空气进气旁通阀、21
‑
缸盖、22
‑
燃气气道、23
‑
空气气道、24
‑
燃气气门、25
‑
空气气门、26
‑
配气机构、27
‑
燃气组分检测传感器、28
‑
废气流量阀。
具体实施方式
[0032]下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0033]参阅图1
‑
2所示，一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，该方法是燃气和空气分两路气流同时独立进入气缸内混合燃烧，然后通过排气管路排出，该方法的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，其特征在于，是燃气和空气分两路气流同时独立进入气缸内混合燃烧，然后通过排气管路排出，该方法的具体步骤如下：S1,进气过程：空气依次经过空气增压器增压、空气中冷器中冷后，分两路气流从发动机机体的两侧分别进入各个气缸内；与此同时，燃气依次经过燃气增压器增压、燃气中冷器中冷后，分两路从发动机机体的两侧进入各个气缸内，燃气和空气在各个气缸内混合并燃烧；S2,排气过程：各缸燃烧后的废气汇集进入到MPC排气管路中，经脉冲转换器流入流量分配器，再由流量分配器分流给空气增压器和燃气增压器，分别驱动两个增压器的涡轮转动，最后排至大气中。2.根据权利要求1所述的一种富氢气体机分路增压分道缸内混合进排气方法，其特征在于，所述的步骤S2中，流量分配器分流给燃气增压器的废气流量是根据燃气组分含量换算成燃气值来判断并控制的，其换算公式如下：Q
总
＝Q
CO
·
a
CO
+Q
H2
·
a
H2
+Q
CH4
·
a
CH4
其中，Q为热值，单位MJ/Nm3，a为体积百分比，单位％其判断控制过程为：当热值较低时，ECU控制流量分配器增大开度，增加流量分配器分流给燃气增压器的废气流量；当热值较高时，ECU控制流量分配器减小开度，减小流量分配器分流给燃气增压器的废气流量。3.一种实现权利要求2所述进排气方法的系统，其特征在于，包括燃气进气系统和空气进气系统、以及排气系统；所述的燃气进气系统包括依次连通的燃气增压器(1)、燃气中冷器(2)和节气门(3)，所述节气门(3)的出气口通过三通接头连通有两路燃气进气管(4)，每路所述燃气进气管(4)上均设有多个与各个气缸(5)一一对应连通的燃气入口管(6)，每个所述燃气入口管(6)上均设有燃气流量阀(7)；所述的空气进气系统包括依次连通的空气增压器(8)和空气中冷器(9)，所述空气中冷器(9)的出气口通过三通接头连通有两路空气进气管(10)，每路所述空气进气管(10)上均设有多个与各个气缸(5)一对一对应连通的空气入口管(11)；所述的排气系统包括依次连通的MPC排气管路(12)、脉冲转换器(13)和流量分配器(14)，各个所述气缸(5)对应的排气门(15)均与MPC排气管路(12)连通，所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏展望，黄永仲，曾志龙，吴增刚，莫员，王家祥，金伟，蔡晓霞，李庆飞，赖柱波，苗龙森，
申请(专利权)人：广西玉柴船电动力有限公司，
类型：发明
国别省市：