專利名稱：雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
[0002]天然氣作為目前世界公認(rèn)的〃清潔燃料〃，而柴油的排放是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣的，尤 其是碳煙的排放，對環(huán)境污染以及人類的健康帶來了極大的威脅。我國的天然氣資源非常 豐富，我國已探明的儲(chǔ)量為2. 3萬億立方米。因此，發(fā)展天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)前景十分廣闊。[0003]隨著柴油價(jià)格的不斷上漲，柴油機(jī)的運(yùn)營成本也越來越高。因此，如何在不改變原 有柴油機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下降低燃料成本是所有商用戶面臨的一大技術(shù)難題。雙燃料發(fā)動(dòng) 機(jī)很好地解決了這一問題，保證了原柴油機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)與性能不發(fā)生大的改變。該系統(tǒng)讓 柴油和天然氣混合燃燒，也能在天然氣使用完的情況下正常的燃燒柴油，而且不改變原有 柴油機(jī)的動(dòng)力性。[0004]但現(xiàn)有的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用采用電控單體泵、電控高壓共軌燃油系統(tǒng)的柴油 機(jī)進(jìn)行改造，這種雙燃料柴油機(jī)對柴油品質(zhì)要求高，且價(jià)格較高，不適合中國國情，而且社 會(huì)保有量小，不能產(chǎn)生可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于普通柴油機(jī)改造的雙燃料發(fā) 動(dòng)機(jī)。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃油供給系 統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述燃油供給系統(tǒng)包括電子調(diào)速噴油泵，所述燃?xì)夤┙o系統(tǒng) 包括混合器，所述混合器設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)出氣口，所述混合器的進(jìn)氣口分別連接有 空濾器和噴氣執(zhí)行器，所述混合器的出氣口通過管道連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；所述控制系 統(tǒng)包括ECU，所述ECU的信號輸入端連接有安裝在進(jìn)氣管上的壓力溫度傳感器和安裝在發(fā) 動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器，所述ECU的信號輸出端連接至所述噴氣執(zhí)行器和所述電子調(diào)速噴油 栗。[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電子調(diào)速噴油泵上還設(shè)有機(jī)械調(diào)速裝置。[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃油供給系統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和控 制系統(tǒng)，所述燃油供給系統(tǒng)包括電子調(diào)速噴油泵，所述燃?xì)夤┙o系統(tǒng)包括混合器，所述混合 器設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)出氣口，所述混合器的進(jìn)氣口分別連接有空濾器和噴氣執(zhí)行器， 所述混合器的出氣口通過管道連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；所述控制系統(tǒng)包括ECU，所述ECU的 信號輸入端連接有安裝在進(jìn)氣管上的壓力溫度傳感器和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器，所 述ECU的信號輸出端連接至所述噴氣執(zhí)行器和所述電子調(diào)速噴油泵；本實(shí)用新型通過ECU 控制發(fā)動(dòng)機(jī)的多種參數(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整天然氣噴射量，保證最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)工作性能和 起動(dòng)性能；采用噴氣執(zhí)行器來對進(jìn)氣流量進(jìn)行控制，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況獲得最佳的空 燃化，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，提供了最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，保證平均70%-90%的柴油替代率，顯著降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的煙度、HC、CO、NOx和顆粒排放；而且具有故障自診斷功 能，當(dāng)供氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，ECU自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)切換到純柴油狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠；經(jīng)過 試驗(yàn)，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)已超過國3標(biāo)準(zhǔn)，是具有良好動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和操作性的 綠色環(huán)保動(dòng)力。[0009]
[0010]以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范 圍。其中[0011]附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理圖。
具體實(shí)施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說 明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以 認(rèn)識到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的 實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù) 范圍。[0013]如附圖所示，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃油供給系統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述 燃油供給系統(tǒng)包括電子調(diào)速噴油泵，所述燃?xì)夤┙o系統(tǒng)包括混合器，所述混合器設(shè)有兩個(gè) 進(jìn)氣口和一個(gè)出氣口，所述混合器的進(jìn)氣口分別連接有空濾器和噴氣執(zhí)行器，所述混合器 的出氣口通過管道連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；所述控制系統(tǒng)包括ECU，所述ECU的信號輸入端 連接有安裝在進(jìn)氣管上的壓力溫度傳感器和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器，所述ECU的信 號輸出端連接至所述噴氣執(zhí)行器和所述電子調(diào)速噴油泵。[0014]所述電子調(diào)速噴油泵上還設(shè)有機(jī)械調(diào)速裝置，本實(shí)施例采用的是具有機(jī)械調(diào)速裝 置和電子調(diào)速裝置的噴油泵。[0015]本實(shí)用新型突破了常規(guī)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，采用了先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)電控CNG (CNG壓 縮天然氣)進(jìn)氣總管噴射稀薄燃燒技術(shù)，綜合性能全面改進(jìn)。通過ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)的20多 種參數(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整天然氣噴射量，保證最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)工作性能和起動(dòng)性能；采用進(jìn) 氣流量控制裝置，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況獲得最佳的空燃化，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，提供 了最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；保證平均70%-90%的柴油替代率，顯著降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的 煙度、HC、C0、N0x和顆粒排放；具有故障自診斷功能，當(dāng)供氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，ECU自動(dòng)將發(fā) 動(dòng)機(jī)切換到純柴油狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠。[0016]本實(shí)用新型具有兩種工作狀態(tài)，兩套燃料儲(chǔ)存系統(tǒng)。當(dāng)使用CNG—柴油混合燃燒 時(shí)，同等工況下柴油供給量減少70% -90%。以壓燃少量噴入缸內(nèi)的柴油作為“引燃燃料”， 天然氣作為主要燃料，通過高壓減壓器減壓，在混合器中與過濾后的空氣均勻混合后進(jìn)入 氣缸參與燃燒，對外做功。當(dāng)使用純柴油燃燒時(shí)，通過ECU自動(dòng)切換裝置關(guān)斷，切斷天然氣 進(jìn)氣通路，調(diào)整噴油泵總油量至100%位置，從而恢復(fù)100%全柴油燃燒。[0017]本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)是由ECU、氣瓶、減壓器、噴氣執(zhí)行器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度壓 力傳感器等元件組成，能安全有效的提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速，具有節(jié)能、減排、降噪、環(huán)保等 特性優(yōu)點(diǎn)。[0018]E⑶寫入控制程序，使E⑶工作，根據(jù)傳感器信號作為基本模擬信號參數(shù)，E⑶內(nèi)部CPN轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，計(jì)算傳感器傳入的信號來控制執(zhí)行器的不同供氣量，使燃?xì)庠诎l(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸內(nèi)發(fā)揮最大有效的熱效率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。操作簡單，工作穩(wěn)定，故障率低。[0019]采用本實(shí)用新型的CNG-柴油雙燃料控制系統(tǒng)的最大功率及最大扭矩均有增加， 動(dòng)力性較好；CNG-柴油混燃燒時(shí)，柴油耗油量減少70 %以上，燃料費(fèi)用可降低35 %以上，大 大地降低了使用成本。[0020]本實(shí)用新型適用情況[0021]1.主要匹配目前國內(nèi)保有量巨大的，配置機(jī)械和電子調(diào)速噴油泵的“泵-管-嘴” 燃油系統(tǒng)的柴油機(jī)。因我國城鄉(xiāng)各地社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況發(fā)展不平衡，作為動(dòng)力在各行各業(yè)廣泛 使用的柴油機(jī)，技術(shù)發(fā)展也不平衡，采用“泵-管-嘴”燃油系統(tǒng)的仍占絕大多數(shù)；采用電控 單體泵、電控高壓共軌燃油系統(tǒng)的柴油機(jī)，對柴油品質(zhì)要求高，且價(jià)格較高，不適合中國國 情，社會(huì)保有量小。要想進(jìn)一步節(jié)能減排，采用合適的控制技術(shù)改造這部分柴油機(jī)，是擺在 我們面前的主要課題。在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和零部件的前提下，成熟的電控CNG進(jìn)氣總管 噴射技術(shù)是較好的解決方案。既保持了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和安全性，又能最大限度的降低改 造成本。[0022]2.對可燃?xì)怏w要求低。包括天然氣、煤層氣、石油氣、沼氣、秸桿氣、垃圾制氣等均 可作為氣源，對水分、硫分要求低，對氣體壓力要求只要在200KPa_lKPa寬廣的范圍內(nèi)均可 使用。[0023]3.匹配汽車、工程機(jī)械、固定動(dòng)力等各種燃油工況均性能良好，包括兩極式、全程 式調(diào)速泵，均能達(dá)到只燃燒柴油的效果。[0024]本實(shí)用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本 實(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。 選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
權(quán)利要求1.雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃油供給系統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于所述燃油供給系統(tǒng)包括電子調(diào)速噴油泵，所述燃?xì)夤┙o系統(tǒng)包括混合器，所述混合器設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)出氣口，所述混合器的進(jìn)氣口分別連接有空濾器和噴氣執(zhí)行器，所述混合器的出氣口通過管道連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；所述控制系統(tǒng)包括ECU，所述ECU的信號輸入端連接有安裝在進(jìn)氣管上的壓力溫度傳感器和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器，所述ECU的信號輸出端連接至所述噴氣執(zhí)行器和所述電子調(diào)速噴油泵。
2.如權(quán)利要求1所述的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述電子調(diào)速噴油泵上還設(shè)有機(jī)械調(diào)速裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃油供給系統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；本實(shí)用新型通過ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)的多種參數(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整天然氣噴射量，保證最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)工作性能和起動(dòng)性能；采用噴氣執(zhí)行器來對進(jìn)氣流量進(jìn)行控制，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況獲得最佳的空燃化，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，提供了最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，保證平均70%-90%的柴油替代率，顯著降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的煙度、HC、CO、NOx和顆粒排放；而且具有故障自診斷功能，當(dāng)供氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，ECU自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)切換到純柴油狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠；經(jīng)過試驗(yàn)，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)已超過國3標(biāo)準(zhǔn)，是具有良好動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和操作性的綠色環(huán)保動(dòng)力。
文檔編號F02D19/06GK202867007SQ201220604418
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者韓春鵬, 汪好杰, 張洪寶 申請人:濰坊鑫派動(dòng)力有限公司