氨醇发动机系统及其燃料供给控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种氨醇发动机系统及其燃料供给控制方法，氨醇发动机系统，包括：发动机，发动机包括气缸、进气道和排气道，气缸内形成有燃烧室，进气道包括进气主管和进气歧管，进气歧管与进气主管连接；燃料供给模块，燃料供给模块包括氨燃料罐、醇燃料罐、油轨和喷嘴，氨燃料罐与醇燃料罐通过第一管路连接，醇燃料罐与油轨通过第二管路连接，喷嘴与所述油轨连接；进气歧管与气缸一一对应连接。通过第一管路将氨燃料罐中的氨燃料通入醇燃料罐中与醇燃料混合，再通过第二管路将氨醇混合燃料通入油轨，油轨上的喷嘴分别将氨醇混合燃料喷入各个进气歧管或气缸中，能够在保证整车动力需求的前提下，利用一套喷嘴和一根油轨实现氨/醇燃料的喷射。燃料的喷射。燃料的喷射。

【技术实现步骤摘要】
氨醇发动机系统及其燃料供给控制方法


[0001]本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种氨醇发动机系统及其燃料供给控制方法。

技术介绍

[0002]交通运输领域内，为提高发动机热效率并大幅降低二氧化碳排放，发动机采用氢、氨等无碳燃料为可行性较高的方式之一。但发动机单独使用氨燃料或氢燃料存在较多限制。例如，氢的制、储、运的成本高、安全性低以及体积热值低；氨燃烧性能差、排放高。
[0003]由于醇火焰速度高，液态喷射体积热值高，能够弥补氨气态喷射导致的发动机动力不足问题，同时改善氨的燃烧性能。因此，相关技术中，利用将氨燃料与高火焰速度的液态燃料伴烧的方式来改善氨的燃烧性能，如氨与醇伴烧。
[0004]一般发动机燃用氨燃料有两种方式，一为氨气与氢气或天然气等气态燃料预混，气态喷射，但气态燃料的体积热值较低，难以保证整车的动力需求；二为氨气与液态燃料分别单独喷射，但该方法需要两套燃油喷射系统，油轨、气轨和两套喷嘴难以在缸盖上布置。
[0005]即，现有发动机中的氨燃料利用方式局限性较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种氨醇发动机系统，在保证整车动力需求的前提下，利用一套喷嘴和一根油轨实现氨醇燃料的喷射。
[0007]本专利技术实施例还提供了一种氨醇发动机系统的燃料供给控制方法。
[0008]本专利技术提供一种氨醇发动机系统，包括：
[0009]发动机，所述发动机包括气缸、进气道和排气道，所述气缸内形成有燃烧室，所述进气道包括进气主管和进气歧管，所述进气歧管与所述进气主管连接；
[0010]燃料供给模块，所述燃料供给模块包括氨燃料罐、醇燃料罐、油轨和喷嘴，所述氨燃料罐与所述醇燃料罐通过第一管路连接，所述醇燃料罐与所述油轨通过第二管路连接，所述喷嘴与所述油轨连接；
[0011]所述进气歧管与所述气缸一一对应连接。
[0012]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，所述第一管路上设有减压阀。
[0013]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，所述第二管路上设有油泵。
[0014]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，所述第一管路的入口端设置在所述氨燃料罐的内腔的上部，所述第一管路的出口端设置在所述醇燃料罐的内腔的上部，所述第二管路的入口端设置在所述醇燃料罐的内腔的下部。
[0015]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，所述喷嘴一一对应设置在所述进气歧管内；或，所述喷嘴一一对应设置在所述燃烧室内。
[0016]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，还包括热管理系统，所述热管理系统包括热交换器和冷却水箱，所述热交换器与所述冷却水箱通过管路连接，所述热交换器用于与所
述氨燃料罐中的氨燃料进行热交换。
[0017]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，所述热管理系统还包括节温器，所述节温器通过管路分别与所述热交换器和所述冷却水箱连接。
[0018]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统，还包括后处理模块，所述后处理模块与所述排气道连接，所述后处理模块用于处理发动机尾气。
[0019]本专利技术还提供一种基于如上任一项所述的氨醇发动机系统的燃料供给控制方法，包括：
[0020]预设发动机冷却水温度设定值T0，预设发动机有效平均压力设定值P0；
[0021]获取发动机冷却水温度信号T1，确定发动机有效平均压力值P1；
[0022]将T1与T0进行对比，将P1与P0进行对比，根据对比结果控制减压阀和油泵的开闭。
[0023]根据本专利技术提供的氨醇发动机系统的燃料供给控制方法，所述根据对比结果控制减压阀和油泵的开闭的方法，包括：
[0024]当T1小于等于T0或P1小于等于P0时，关闭减压阀，油泵通电加压，喷嘴喷油；
[0025]当T1大于T0且P1大于P0时，开启减压阀，油泵断电，喷嘴喷油。
[0026]本专利技术提供的氨醇发动机系统，通过第一管路将氨燃料罐中的氨燃料通入醇燃料罐中与醇燃料混合，再通过第二管路将氨醇混合燃料通入油轨，油轨上的喷嘴分别将氨醇混合燃料喷入各个进气歧管或气缸中，能够在保证整车动力需求的前提下，利用一套喷嘴和一根油轨实现氨/醇燃料的喷射。
[0027]本专利技术提供的氨醇发动机系统的燃料供给控制方法，通过将获取的发动机冷却水温度信号和确定的发动机有效平均压力值分别与预设的发动机冷却水温度设定值和发动机有效平均压力设定值进行对比，并根据对比结果控制减压阀和油泵的开闭，能够自动控制混合燃料中氨醇的混合比例以及调节喷嘴的喷射模式。
[0028]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术提供的氨醇发动机系统实施例的示意图(隐藏热管理系统)；
[0031]图2是本专利技术提供的氨醇发动机系统中热管理系统实施例的示意图；
[0032]图3是本专利技术提供的氨醇发动机系统的燃料供给控制方法实施例的示意图。
[0033]附图标记：
[0034]1、发动机；101、气缸；102、进气道；1021、进气主管；1022、进气歧管；103、排气道；2、氨燃料罐；3、醇燃料罐；4、油轨；5、喷嘴；6、第一管路；7、第二管路；8、减压阀；9、油泵；10、热交换器；11、冷却水箱；12、节温器；13、水泵；14、后处理模块。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]下面结合图1
‑
图3描述本专利技术的氨醇发动机系统及其燃料供给控制方法。
[0037]如图1所示，为本专利技术提供的氨醇发动机系统实施例的示意图。本实施例的氨醇发动机系统，包括：
[0038]发动机1，发动机1包括气缸101、进气道102和排气道103，气缸101内形成有燃烧室，其中，活塞顶、缸壁、缸盖、气门、火花塞等共同形成燃烧室，进气道102包括进气主管1021和进气歧管1022，进气歧管1022与进气主管1021连接。发动机1的压缩比大于等于15，火花塞的点火能量大于等于90mJ；
[0039]燃料供给模块，燃料供给模块包括氨燃料罐2、醇燃料罐3、油轨4和喷嘴5，氨燃料罐2与醇燃料罐3通过第一管路6连接，醇燃料罐3与油轨4通过第二管路7连接，喷嘴5与油轨4连接，本实施例中，喷嘴5数量与气缸101数量一一对应；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨醇发动机系统，其特征在于，包括：发动机，所述发动机包括气缸、进气道和排气道，所述气缸内形成有燃烧室，所述进气道包括进气主管和进气歧管，所述进气歧管与所述进气主管连接；燃料供给模块，所述燃料供给模块包括氨燃料罐、醇燃料罐、油轨和喷嘴，所述氨燃料罐与所述醇燃料罐通过第一管路连接，所述醇燃料罐与所述油轨通过第二管路连接，所述喷嘴与所述油轨连接；所述进气歧管与所述气缸一一对应连接。2.根据权利要求1所述的氨醇发动机系统，其特征在于，所述第一管路上设有减压阀。3.根据权利要求1所述的氨醇发动机系统，其特征在于，所述第二管路上设有油泵。4.根据权利要求1所述的氨醇发动机系统，其特征在于，所述第一管路的入口端设置在所述氨燃料罐的内腔的上部，所述第一管路的出口端设置在所述醇燃料罐的内腔的上部，所述第二管路的入口端设置在所述醇燃料罐的内腔的下部。5.根据权利要求1所述的氨醇发动机系统，其特征在于，所述喷嘴一一对应设置在所述进气歧管内；或，所述喷嘴一一对应设置在所述燃烧室内。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的氨醇发动机系统，其特征在于，还包括热管理系统，所述热管理系统包括热交换器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，刘尚，林哲龙，张昊，王巍，刘伟，蔡开源，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：