線垂直。天然氣存儲(chǔ)在氣瓶I內(nèi)，氣瓶I經(jīng)減壓閥2與高壓氣軌3的入口連接，減壓閥2用于將高壓天然氣的壓力從20MPa減壓為0.7MPa，高壓氣軌3的出口與天然氣噴射閥15的入口連接，天然氣噴射閥15安裝在進(jìn)氣管16進(jìn)氣門14處，用于控制天然氣的供給量；節(jié)氣門17安裝在進(jìn)氣管16上，用于控制空氣的供給量；空氣過濾器18安裝在節(jié)氣門17前，其進(jìn)口與大氣相通；在排氣管8上依次安裝氧傳感器7、三元催化器6及消聲器5，消聲器5出口端與大氣相通。
[0025]節(jié)氣門17上安裝有節(jié)氣門開度傳感器，氧傳感器7安裝在排氣管8上且位于三元催化器6前，節(jié)氣門開度傳感器與氧傳感器7分別與電控單元4的輸入端電連接；電控單元4的各輸出端分別與節(jié)氣門控制器、火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制器、柴油噴射器10信號(hào)輸入端以及天然氣噴射閥15信號(hào)輸入端電連接，點(diǎn)火控制器與火花塞11電連接。
[0026]如圖2(a)和圖2(b)所不，發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸13均接有一個(gè)進(jìn)氣管16和一個(gè)排氣管8，進(jìn)氣口 19和排氣口 20關(guān)于氣缸13中線對(duì)置；每個(gè)氣缸13均接有一個(gè)火花塞11和柴油噴射器10，火花塞11與氣缸13螺紋連接，柴油噴射器10與氣缸13壓塊壓接，并且關(guān)于氣缸13中線對(duì)置，與進(jìn)排氣口連線垂直。
[0027]本發(fā)明利用電控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的雙點(diǎn)火燃燒控制。
[0028]點(diǎn)火模式可變的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法，由電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制，包括以下步驟:
[0029]步驟一、電控單元實(shí)時(shí)采集節(jié)氣門開度信號(hào)；
[0030]步驟二、電控單元將節(jié)氣門開度值與預(yù)設(shè)判定閾值進(jìn)行比較，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況:如節(jié)氣門開度值小于預(yù)設(shè)判定閾值，則判定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于低負(fù)荷工況；如節(jié)氣門開度值大于或等于預(yù)設(shè)判定閾值，則判定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于中、高負(fù)荷工況；
[0031]步驟三、根據(jù)步驟二判定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況選擇點(diǎn)火模式:如發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于低負(fù)荷工況，電控單元向火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制器發(fā)出信號(hào)，控制火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的天然氣混合氣；如發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于中、高負(fù)荷工況，電控單元控制柴油噴油器噴射柴油，并按計(jì)算結(jié)果控制柴油噴油器的柴油噴射量，壓縮柴油燃燒實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的天然氣混合氣。
[0032]換句話說，所述電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的開度，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍，并根據(jù)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火模式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種點(diǎn)火類型可變的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣瓶(I)、高壓氣軌(3)、氣缸(13)、活塞(12)、進(jìn)氣管(16)、排氣管(8)、進(jìn)氣門(14)、排氣門(9)、柴油噴射器(10)、天然氣噴射閥(15)、電控單元(4)，氣瓶(I)經(jīng)減壓閥(2)與高壓氣軌(3)的入口連接，高壓氣軌(3)的出口與天然氣噴射閥(15)的入口連接，天然氣噴射閥(15)的出口與進(jìn)氣管(16)連接，進(jìn)氣管(16)上安裝有節(jié)氣門(17)，活塞(12)安裝在氣缸(13)上，其特征在于，氣缸(13)頂部設(shè)有關(guān)于氣缸(13)中心線對(duì)稱布置的進(jìn)氣口(19)和排氣口(20)，進(jìn)氣管(16)通過進(jìn)氣口(19)與氣缸(13)連通，排氣管(8)通過排氣口(20)與氣缸(13)連通，進(jìn)氣口(19)處安裝有進(jìn)氣門(14)，排氣口(20)處安裝有排氣門(9);還包括火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的火花塞(11)和柴油噴射器(10)均與氣缸(13)頂部連接，且火花塞(11)和柴油噴射器(10)關(guān)于氣缸(13)中線對(duì)稱設(shè)置，與進(jìn)、排氣口連線垂直；電控單元分別與節(jié)氣門(17)、天然氣噴射閥(15)、火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)和柴油噴射器(10)電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火類型可變的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述排氣管(8)上安裝有氧傳感器(7)，節(jié)氣門(17)上安裝有節(jié)氣門開度傳感器；節(jié)氣門開度傳感器與氧傳感器(7)分別與電控單元(4)的輸入端電連接；電控單元(4)的各輸出端分別與節(jié)氣門控制器、火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制器、柴油噴射器(10)信號(hào)輸入端以及天然氣噴射閥(15)信號(hào)輸入端電連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種點(diǎn)火類型可變的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述排氣管上還安裝有三元催化器(6)及消聲器(5)，消聲器(5)出口端與大氣相通。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種點(diǎn)火類型可變的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)氣管(16)上還設(shè)有空氣過濾器(18)，空氣過濾器(18)安裝在節(jié)氣門(17)前，其進(jìn)口與大氣相通。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火類型可變的天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、電控單元實(shí)時(shí)采集節(jié)氣門開度信號(hào)； 步驟二、電控單元將節(jié)氣門開度值與預(yù)設(shè)判定閾值進(jìn)行比較，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況:如節(jié)氣門開度值小于預(yù)設(shè)判定閾值，則判定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于低負(fù)荷工況；如節(jié)氣門開度值大于或等于預(yù)設(shè)判定閾值，則判定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于中、高負(fù)荷工況； 步驟三、根據(jù)步驟二判定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況選擇點(diǎn)火模式:如發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于低負(fù)荷工況，電控單元向火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制器發(fā)出信號(hào)，控制火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的天然氣混合氣；如發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于中、高負(fù)荷工況，電控單元控制柴油噴油器噴射柴油，并按計(jì)算結(jié)果控制柴油噴油器的柴油噴射量，壓縮柴油燃燒實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的天然氣混合氣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種點(diǎn)火模式可變的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，具有一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門，原有的柴油噴射系統(tǒng)不做變動(dòng)，新增加一套火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)，在氣缸蓋上預(yù)留火花塞安裝孔，火花塞與氣缸螺紋連接，火花塞位置與柴油噴射器關(guān)于氣缸中心對(duì)置。發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元根據(jù)節(jié)氣門的開度判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況，當(dāng)判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于低負(fù)荷時(shí)，電控單元對(duì)點(diǎn)火控制器發(fā)出信號(hào)，控制火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)天然氣混合氣；當(dāng)判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于中、高負(fù)荷時(shí)，電控單元進(jìn)行計(jì)算，控制柴油噴油器噴射柴油和噴射量，壓縮柴油實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)天然氣混合氣。
【IPC分類】F02B11-00
【公開號(hào)】CN104791075
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510187606
【發(fā)明人】朱昌吉, 鄧綺慧, 崔昊, 李垂孝, 姚磊
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日