【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合共给系统及其控制方法，属于内燃机。
技术介绍
1、就汽车产业而言，除了大力发展新能源汽车，提高传统汽车的动力性能与节能减排技术水平也势在必行。为了使内燃机在提高热效率的基础上减少对化石能源的依赖和污染物排放，可再生替代燃料与先进内燃机技术的结合已成为发动机发展的主要方向之一。
2、醇类燃料是可以与汽油或柴油按一定比例掺混使用或直接作为发动机燃料使用的生物质能源。醇类燃料与汽油相比具有较高的输出效率。同时，由于醇类燃料能充分燃烧缸内混合气，使发动机排放较少的污染物，属于清洁能源。此外，醇类燃料还属于可再生能源，目前全世界有许多国家从能源战略角度出发，为了减少化石能源的消耗，已经把醇类燃料列为与汽油和柴油一样的民用常规燃料。醇类作为一种成熟的醇类燃料，由于其良好的可再生性以及在应用时不需要过多改变发动机结构等优势已被推广使用。布朗气(hho)作为一种新兴的氢能燃料，由于其优良的理化特性以及在应用时“即产即用”的便携性也被广泛关注。由于布朗气中，氢的燃烧热能比汽油要高出很多，能量是同质量汽油的2.8倍，氢的点火能量仅为汽油的十分之一，比汽油更加容易点燃，点火传播速度是汽油的6倍多，其熄火间隙为0.06s仅为汽油的0.18s的三分之一，所以布朗气能够大幅度增加火焰的传播速度。
3、本专利技术以改善传统二元燃料发动机的动力性以及燃烧与排放特性为目的。期望通过搭建醇类、汽油和布朗气三元燃料复合供给系统，并利用布朗气点火能量低、层流火焰速度快、燃烧热值高、催化性强等特性
4、本专利技术选用了氢能燃料中可以“即产即用”且理化性质接近氢气的布朗气与醇类燃料中最常用的燃料醇类为化石燃料的替代燃料，突破了目前关于替代燃料研究中的二元燃料固定模式边界，搭建了可同时实现醇类和汽油复合喷射与布朗气进气道负压吸入的三元燃料复合供给系统。其中的布朗气供给系统还与一同搭建的外部低压废气再循环系统(egr)共同组成了全新的进气系统。
技术实现思路
1、本专利技术设计开发了一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，能够同时向缸内供给布朗气、醇类和汽油三种燃料。
2、本专利技术还设计开发了一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，实现对喷射模式、喷射脉宽、喷射时刻、节气门开度、点火提前角与egr率等发动机控制参数的实时调节。
3、本专利技术提供的技术方案为：
4、一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，其特征在于，包括：
5、布朗气供给系统；
6、复合喷射系统，其包括缸内直喷系统和进气道喷射系统；
7、所述布朗气供给系统和所述复合喷射系统组成三元复合喷射系统；
8、原进气系统，其与所述布朗气供给系统相连通；
9、废气再循环系统，其与所述布朗气供给系统相连通；
10、优选的是，
11、所述缸内直喷系统包括：加压氮气和与其连通的缸内直喷燃料罐；
12、所述进气道喷射系统包括依次连通的：燃料泵、进气道喷射燃料罐以及燃料质量流量计。
13、一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，使用所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，包括：
14、步骤一、建立醇类、汽油复合喷射与布朗气进气道负压吸入的三元燃料复合供给系统；
15、步骤二、对建立的三元燃料复合供给系统进行控制，包括：
16、建立：曲轴与凸轮轴控制模型、进气道喷射控制模型、缸内直喷与点火控制模型以及节气门与进气压力控制模型，然后将这些模型自动生成代码下载到dspace的参数检测调试工具软件中，最后通过与pc端相连接，进而可以实现对喷射模式、喷射脉宽、喷射时刻、节气门开度、点火提前角与egr率等发动机控制参数的实时调节，最后，使用对应的测试设备测量各参数，并对过量空气系数、循环变动系数与egr率等数据参数进行了详细的计算。
17、优选的是，三元燃料复合供给系统的复合喷射模式包括：
18、缸内直喷醇类+进气道喷射汽油+负压吸入布朗气；
19、缸内直喷汽油+进气道喷射醇类+负压吸入布朗气。
20、优选的是，所述布朗气供给系统包括：多台布朗气发生器和防回火装置；
21、其中，多台布朗气发生器之间相互并联，产生的布朗气分别从布朗发生器的出气口进入对应的防回火水箱，布朗气经过出气口后，进入节气门前的进气道与空气混合，最终被发动机的缸内负压吸入。
22、优选的是，所述废气循环系统通过涡轮机与egr系统相连通，当所述废气循环系统工作时：
23、废气被涡轮机引至排气回流管道，经过电控egr阀调整egr率后进入egr冷却器进行降温处理，冷却后的废气进入稳压箱与新鲜空气充分混合；
24、在电控直流电机型egr阀内设置了位置判断传感器，能够通过dspace控制平台向pc端反馈阀体的位置信号，实现精确的egr率闭环控制。其闭环控制同样先构建控制模型，其次将模型自动生成代码下载到dspace的参数检测调试工具软件中，最终实现通过pc端在线实时调节egr阀来控制egr率的大小。
25、从稳压箱引出的混合气会在进气管道中与布朗气供给系统产出的布朗气混合形成废气/空气/布朗气的新混合气，新混合气再经节气门与进气歧管进入缸内，参与缸内燃烧。
26、本专利技术所述的有益效果：
27、为了改善传统二元燃料发动机的动力性以及燃烧与排放特性，本专利技术提出了醇类/汽油/布朗气三元燃料复合供给模式，即醇类与汽油采用缸内直喷或进气道喷射的方式供给,布朗气采用进气道缸内负压吸入的方式供给，搭建了醇类、汽油和布朗气三元燃料复合供给系统。掺混布朗气不仅解决了氢气难以储运的难题，还有效改善了目前传统醇和油二元燃料复合喷射发动机最佳喷醇比较低的问题。实现了氢能燃料、醇类燃料与传统燃油在点燃式发动机上的“互补”式应用。
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1.一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，其特征在于，
3.一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，其特征在于，使用权利要求1-2中任意一项所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，包括：
4.根据权利要求3所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，其特征在于，三元燃料复合供给系统的复合喷射模式包括：
5.根据权利要求4所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，其特征在于，所述废气循环系统通过涡轮机与EGR系统相连通，当所述废气循环系统工作时：
【技术特征摘要】
1.一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，其特征在于，
3.一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统的控制方法，其特征在于，使用权利要求1-2中任意一项所述的醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统，包括：
4.根据权利要求3所述的醇类、汽油...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵哲，孙平，于秀敏，胡俊涵，董伟，史卫博，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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