本发明专利技术提出了一种船舶双燃料供气方法，涉及双燃料供气技术领域，通过双燃料发动机的工作状态判断双燃料供气模式为纯柴油模式或者双燃料模式；当双燃料发动机处于轻负荷时，双燃料供气模式为纯柴油模式，双燃料发动机根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号，产生同等的喷射信号控制喷油器喷射柴油，控制喷气阀停止工作；当双燃料发动机处于中、重负荷时，双燃料供气模式为双燃料工作模式，双燃料发动机根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，换算成燃气和柴油各自的循环喷射量，同时控制喷油器和喷气阀按照燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双燃料供气，具体涉及一种船舶双燃料供气系统及方法。
技术介绍
1、地球上储量丰富的气体燃料如天然气因其与汽柴油相比具有价格优势,且具有更好的环保性能,其使用可以有效降低柴油机的使用成本、缓解能源的短缺、解决排放污染等问题,因而要发展气体燃料发动机。而柴油/气体燃料双燃料发动机(简称油气双燃料发动机)就是一种气体燃料发动机。
2、现有的柴油/气体燃料双燃料发动机,如柴油/天然气双燃料发动机、柴油/液化石油气(lpg)双燃料发动机,通常是在柴油发动机及柴油电子控制系统的基础上加装气体燃料控制系统而得到,这种发动机通常存在三个方面的问题是引燃柴油量的控制问题,发动机工作双燃料模式时,由于柴油燃点低,主要起到首先压燃着火引燃燃气的作用,为了追求经济性指标,柴油量只占到总燃料量的5~20%,在这么小的量的情况下,其控制稳定性和精度难度大；二是热负荷较高,与原柴油机相比,燃烧气体燃料之后由于气体燃料如天然气的燃烧速度慢产生的后燃,加之压缩比一般仍保持原柴油机的高压缩比导致零部件的热负荷高而影响了发动机的寿命；三是有些气体燃料如天然气的甲烷排放高,例如天然气的主要成分是甲烷,甲烷的着火温度约630℃大大高于柴油的260℃,而双燃料发动机部分负荷时气缸内混合气较稀,气缸内温度较低而导致一些温度较低区域的甲烷不能燃烧而形成高的甲烷排放,并造成甲烷浪费而影响了发动机的经济性能。上述三方面问题的存在,影响发动机运行的安全性和可靠性,同时增加了燃料的消耗量和尾气排放。
技术实现思路
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p>1、为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种船舶双燃料供气方法，包括：2、通过双燃料发动机的工作状态判断双燃料供气模式为纯柴油模式或者双燃料模式；
3、当双燃料发动机处于轻负荷时，双燃料供气模式为纯柴油模式，双燃料发动机根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号，产生与之同等的喷射信号控制喷油器喷射柴油，控制喷气阀停止工作；
4、当双燃料发动机处于中、重负荷时，双燃料供气模式为双燃料工作模式，双燃料发动机根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将总的柴油喷射量换算成燃气和柴油各自的循环喷射量，同时控制喷油器和喷气阀按照燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作。
5、进一步地，当双燃料发动机工作于双燃料模式时，根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将所述总的柴油喷射量换算成燃气和柴油各自循环喷射量，同时控制喷油器和喷气阀按照所述燃气和柴油各自循环喷射量进行工作。
6、进一步地，最优燃气占比l由下式计算得出：
7、；
8、式中，最优燃气占比为0时表示双燃料发动机以纯柴油模式运行；为燃气小时消耗量，单位为kg/h；为柴油小时消耗量，单位为kg/h；为燃气低热值，为柴油低热值。
9、进一步地，根据最优燃气占比计算柴油循环喷射量及燃气循环喷射量，公式如下：
10、；
11、其中，、分别表示柴油循环喷射量及燃气循环喷射量；mtotal表示从原柴油发动机中获取的总的柴油喷射量；为柴油替代率、为柴油削减率；hg、hd分别表示柴油低热值及燃气低热值。
12、进一步地，柴油替代率及柴油削减率由下式计算：
13、；
14、其中，hg、hd分别表示柴油低热值及燃气低热值，l为最优燃气占比。
15、本专利技术还提出了一种船舶双燃料供气系统，用于实现船舶双燃料供气方法，其特征在于，包括：原柴油发动机、双燃料发动机、喷油器、喷气阀、模拟负载器和状态控制器；
16、所述双燃料发动机与原柴油发动机共享发动机运转过程中的各种传感器信号；
17、所述模拟负载器所述给原柴油发动机喷油信号提供虚拟执行信号；
18、所述状态控制器用于判断双燃料发动机的工作状态，切换双燃料发动机的工作模式；
19、原柴油发动机经k线与所述双燃料发动机进行通信，发出的柴油喷射信号；双燃料发动机根据所述柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将总的柴油喷射量换算成天然气、柴油各自的循环喷射量，同时控制喷油器和喷气阀按照燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作。
20、进一步地，所述双燃料发动机中的微控制单元上电初始化后，需通过a/d 转换器及时捕获双燃料发动机的负荷信号；
21、当双燃料发动机处于轻负荷时，选取纯柴油工作模式，根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号，产生同等的喷射信号控制喷油器喷射柴油，控制喷气阀停止工作；
22、当双燃料发动机处于中、重负荷时，选取双燃料模式，喷油器和喷气阀根据燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作。
23、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益技术效果：
24、双燃料发动机与原柴油发动机共享发动机运转过程中的各种传感器信号；模拟负载器给原柴油发动机喷油信号提供虚拟执行信号；状态控制器判断双燃料发动机的工作状态，切换双燃料发动机的工作模式；原柴油发动机经k线与所述双燃料发动机进行通信，发出的柴油喷射信号；双燃料发动机根据所述柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将总的柴油喷射量换算成天然气、柴油各自的循环喷射量，同时控制喷油器和喷气阀按照燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作，从而保证双燃料发动机安全平稳运行，减低燃料消耗，减少尾气排放。
25、双燃料发动机中的微控制单元上电初始化后，需通过a/d 转换器及时捕获双燃料发动机的负荷信号；当双燃料发动机处于轻负荷时，选取纯柴油工作模式，根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号，产生同等的喷射信号控制喷油器喷射柴油，控制喷气阀停止工作，避免因柴油过少而导致燃烧不充分。
26、当双燃料发动机处于中、重负荷时，选取双燃料模式，喷油器和喷气阀根据燃气和柴油各自的循环喷射量进行工作，确保双燃料发动机正常稳定地运行。
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【技术保护点】
1.一种船舶双燃料供气方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，当双燃料发动机工作于双燃料模式时，根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将所述总的柴油喷射量换算成燃气和柴油各自循环喷射量，根据所述燃气和柴油各自循环喷射量控制喷油器和喷气阀进行工作。
3.根据权利要求2所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，最优燃气占比L由下式计算得出：
4.根据权利要求3所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，根据最优燃气占比计算柴油循环喷射量及燃气循环喷射量，公式如下：
5.根据权利要求4所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，柴油替代率及柴油削减率由下式计算：
6.一种船舶双燃料供气系统，用于实现如权利要求1-5任意一项所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，包括：原柴油发动机、双燃料发动机、喷油器、喷气阀、模拟负载器和状态控制器；
7.根据权利要求6所述的船舶双燃料供气系统，其特征在于，所述双燃料发动机中的微控制单元上电初始化后，需通过A/D转换器及时捕获双燃料发动机的负荷信号；
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【技术特征摘要】
1.一种船舶双燃料供气方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，当双燃料发动机工作于双燃料模式时，根据原柴油发动机发出的柴油喷射信号计算总的柴油喷射量，根据最优燃气占比将所述总的柴油喷射量换算成燃气和柴油各自循环喷射量，根据所述燃气和柴油各自循环喷射量控制喷油器和喷气阀进行工作。
3.根据权利要求2所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，最优燃气占比l由下式计算得出：
4.根据权利要求3所述的船舶双燃料供气方法，其特征在于，根据最优...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑浣琪，沈海涛，郭景州，王兴如，沈敏强，应曼青，洪建沣，武彦峰，
申请(专利权)人：浙江浙能迈领环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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