[發(fā)明專利]發(fā)動機多燃料混合乳化供給系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110233974.0
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102322362A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒歌群;徐彪;張韋;梁興雨;衛(wèi)海橋
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: F02D19/08
• 分類號: F02D19/08;F02M25/022
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)技術(shù)，具體涉及一種用于發(fā)動機多燃料混合乳化供給的系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)

隨著汽車溫室氣體排放量的不斷增加和石化能源的日益匱乏，世界各國對代用燃料的研究日漸深入。其中對于甲、乙醇、二甲醚(DME)、生物柴油等代用燃料與柴油、汽油的混合燃燒進行了廣泛的研究。研究表明柴油可以與生物柴油(生物甲酯)，二甲醚直接混合，供柴油機直接燃用。而甲醇、乙醇則可以與汽油混合，醇化汽油可直接供汽油發(fā)動機使用。但是由于不同的燃料具有不同的理化屬性，有的代用燃料表現(xiàn)出良好的親油性，能夠與石化燃油較好的混合；而有的代用燃料則表現(xiàn)出親水性，需要通過乳化劑改性才能夠與柴油混合，并且隨著時間的推移混合燃料還是會表現(xiàn)出相分離、破乳分層等現(xiàn)象。另一方面由于不同型號的發(fā)動機，其主燃料內(nèi)可添加的代用燃料種類和比率各不相同，需要根據(jù)具體型號加以確定及優(yōu)化。需要在一套供油設(shè)備上實現(xiàn)各種燃料的混合量可調(diào)、混合及乳化的強度可調(diào)、以及乳化燃料與主燃料的切換可調(diào)。同時能根據(jù)發(fā)動機的實際工作狀況，乳化燃料的不同配比，而改變不同的供油策略。因此，設(shè)計一套發(fā)動機多燃料混合乳化供給系統(tǒng)，應(yīng)用于發(fā)動機多燃料摻燒意義重大，特別是如果對原汽車發(fā)動機的結(jié)構(gòu)不做較大的改動，而能夠適應(yīng)多燃料混合摻燒，則是本行業(yè)之所求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機多燃料混合乳化供給系統(tǒng)，可實現(xiàn)對發(fā)動機燃用多燃料及多燃料的混合乳化與供給進行控制，使各種燃料能夠根據(jù)不同的發(fā)動機工況采用不同的混合乳化策略，并配合ECU(發(fā)動機電控)的供油策略，保證發(fā)動機在燃用混合燃料時的高效率和低排放。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)原理及結(jié)構(gòu)進行說明。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

發(fā)動機多燃料混合乳化供給系統(tǒng)，包括主燃料箱、子燃料箱、燃料泵、電磁節(jié)流閥、流量計、高速液體剪切混合機、混合乳化槽以及超聲波乳化儀等。其中由子燃料箱、燃料泵、電磁節(jié)流閥、流量計、高速液體剪切混合機、混合乳化槽以及超聲波乳化儀構(gòu)成多燃料混合及乳化子系統(tǒng)。技術(shù)方案是：在發(fā)動機燃料供給主管路中與主燃料箱并連多個子燃料箱，主燃料箱和每個子燃料箱的出口依次串接燃料泵、電磁節(jié)流閥以及流量計。流量計接至混合乳化槽，混合乳化槽內(nèi)設(shè)有高速液體剪切混合機和超聲波乳化儀。主燃料純質(zhì)經(jīng)第一轉(zhuǎn)換閥、混合燃料經(jīng)第二轉(zhuǎn)換閥混合后進入發(fā)動機主油泵。驅(qū)動燃料泵、電磁節(jié)流閥、流量計、攪拌機以及超聲波乳化儀的信號線均接至燃料管理及控制單片機，發(fā)動機電控單元的信號線束亦接至燃料管理及控制單片機，由該單片機進行發(fā)動機工況、運行參數(shù)通訊的控制。

為了清楚表明本發(fā)明的系統(tǒng)組成，從功能上可以分為：多燃料管理及控制系統(tǒng)(Multi-Fuel?Manage&Control?System簡稱MFMC)、多燃料混合及乳化系統(tǒng)(Multi-Fuel?Blending&Emulsion?System簡稱MFBE)、發(fā)動機工況及運行參數(shù)通訊與對話系統(tǒng)(MFMC&ECU?Data?Bus簡稱MEDB)等三個子系統(tǒng)。其中燃料管理及控制子系統(tǒng)，包括MFMC單片機及其附屬供電電路、各燃料泵的開關(guān)電路、電磁節(jié)流閥開度控制電路、流量計數(shù)據(jù)傳輸電路、高速液體剪切機開關(guān)及工作模式轉(zhuǎn)換控制電路、超聲波乳化儀開關(guān)及工作模式轉(zhuǎn)換控制電路、主燃料與混合燃料切換控制電路、與MEDB連接的相關(guān)線路。

多燃料管理及控制系統(tǒng)(MFMC)通過發(fā)動機工況及運行參數(shù)通訊與對話系統(tǒng)(MEDB)傳輸發(fā)動機電控單元(ECU)的各個傳感器參數(shù)，并根據(jù)相應(yīng)的發(fā)動機工況制定相應(yīng)的燃料混合及乳化策略，并將相應(yīng)的控制策略通過與多燃料混合及乳化系統(tǒng)(MFBE)相連接的控制及感知電路進行發(fā)布，由MFBE來準確完成多種液體燃料的定量攙兌，高速混合，超聲波微乳化，并將混合燃料參數(shù)傳送給ECU，ECU根據(jù)不同混合燃料采取不同的供油策略，由此來完成混合燃料的從供給到燃燒的整個鏈條。其中各個燃料泵、節(jié)流閥均是分立單獨可控的；超聲波乳化儀(其中的超聲波發(fā)生器)的功率可調(diào)。隨著發(fā)動機負荷的增加，油耗變大，此時需要加大功率使更多的混合燃料迅速混合乳化；如果發(fā)動機處于低負荷運行，則要降低乳化儀的功率，以完成多種不同要求混合乳液，最大限度的在不使用乳化劑的情況下實現(xiàn)多燃料的微乳化。