[發(fā)明專利]一種采用二甲醚和高辛烷值燃料內燃機的控制方法

有效

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• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102080598A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 紀常偉;梁晨;劉曉龍;朱永明;高彬彬
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: F02B69/02
• 分類號: F02B69/02;F02D19/08;F02D41/04;F02D41/06;F02D41/08;F02D41/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發(fā)明提供一種采用二甲醚DME和高辛烷值燃料現(xiàn)場混合和復合燃燒模式內燃機的控制方法，具體涉及一種內燃機的燃燒控制與運行方式、燃料配制與供給。

背景技術

隨著車輛保有量的急劇增加，能源消耗和環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了人們關注的重點，同時也是目前亟待解決的問題之一。隨著電控技術的發(fā)展，傳統(tǒng)汽油機和柴油機在燃料消耗及尾氣排放方面都有了大幅的改善和提高，但仍然存在著自身的弊端。傳統(tǒng)的汽油機由于采用化學計量當量比、預混均質燃燒，因此NOx和PM排放較低。同時由于壓縮比低，因此工作噪音較低，但同樣是由于受爆震及低壓縮比等因素的限制和影響，燃油消耗較大且熱效率低。與汽油機相比，柴油機較高的壓縮比使其具有較高的熱效率和較低的燃油消耗。但是，傳統(tǒng)柴油機的燃燒是燃料噴霧的擴散燃燒，依靠內燃機活塞壓縮到接近上止點時的高溫使混合氣自燃著火。由于噴霧與空氣的混合時間較短，燃料與空氣混合的嚴重不均勻，形成高溫濃混合氣區(qū)和高溫火焰區(qū)，導致碳煙和NO_X大量生成。同時高壓縮比還導致柴油機工作粗暴、噪音較大。均質預混壓燃HCCI的燃燒方式是將傳統(tǒng)柴油機的壓燃與傳統(tǒng)汽油機的預混均質燃燒相結合，通過較高的壓縮比實現(xiàn)高熱效率，均質預混合實現(xiàn)低排放。HCCI內燃機在進氣沖程時將進氣道內的預混合氣吸入氣缸，當壓縮到上止點附近時均質混合氣實現(xiàn)多點自燃著火。由于混合氣較稀且均質多點同時燃燒，同時沒有火花點火和傳播、擴散燃燒峰面的局部高溫區(qū)，因此HC、CO以及NO_X和PM排放都很低，同時還具有較高的熱效率。但HCCI燃燒方式受燃燒邊界條件和燃料化學協(xié)同控制，很難對著火時刻進行準確控制，因此整機運行工況較窄。盡管目前采用電子控制和排氣后處理裝置可使汽油機達到極低的排放。同時，電控高壓共軌和多次噴油技術并附以排氣后處理技術的使用也使柴油機達到很低的排放。HCCI燃燒方式可以使熱效率提高的同時顯著降低排放。但由于車用發(fā)動機在運行過程中處于不斷變化的復雜過程，單一的燃燒模式和傳統(tǒng)單一燃料很難滿足和適應全工況下發(fā)動機的運轉要求，造成了降低排放的同時消耗部分功率或增加油耗等情況。

發(fā)明內容

本發(fā)明采用了如下技術方案：一種采用二甲醚和高辛烷值燃料現(xiàn)場混合和復合燃燒模式內燃機的控制方法，所述的二甲醚和高辛烷值燃料現(xiàn)場混合和復合燃燒模式內燃機由傳統(tǒng)電控火花點火內燃機改造而成，包括氣缸20、內燃機進氣管16、內燃機排氣管21、內燃機活塞19、點火模塊11、火花塞12、電子節(jié)氣門15以及曲軸轉角位置傳感器的曲軸轉角信號1、冷卻水溫度傳感器的冷卻水溫度信號2、進氣溫度傳感器的進氣溫度信號3、進氣壓力傳感器的進氣壓力信號4、節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置信號5、爆震傳感器的燃燒壓力及爆震信號6、線性氧傳感器的空燃比信號7；同時還包括混合燃料電子控制單元8、高辛烷值燃料箱9、高辛烷值燃料壓力調節(jié)器10、高辛烷值燃料噴嘴13、二甲醚噴嘴14、二甲醚調壓器17、二甲醚罐18以及控制混合燃料噴射的混合燃料點火控制信號a、高辛烷值燃料噴射信號b、二甲醚噴射信號c和電子節(jié)氣門控制信號d；