[發明專利]一種甲醇/柴油雙燃料柴油機燃油供給方法

有效

• 申請號: 201510461202.0
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105114193B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 朱建軍;王鐵;張翠平;安俏俏
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02D41/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

一種甲醇/柴油雙燃料柴油機燃料供給方法是由甲醇燃料供給系統與柴油燃料供給系統，通過電子控制單元ECU將甲醇預混合氣柴油引燃的燃燒模式，實現雙燃料柴油機燃油供給。本發明通過增加第二套缸內直噴的供油系統可以充分利用不同燃料的性質，通過改變兩種燃料的噴射策略實現缸內燃油空氣混合氣的流場特性的控制，從而達到發動機實時工況的高效清潔燃燒。

技術領域

本發明涉及一種發動機燃油供給系統，尤其是一種使用雙燃料發動機燃油供給系統。

背景技術

傳統發動機使用的燃料為石化燃料汽油和柴油，但石油能源日益緊缺，環境污染日趨嚴重，發動機清潔代用燃料的開發與應用迫在眉睫。目前醇類燃料、醚類燃料、天然氣、F-T柴油和生物柴油等燃料已被公認為發動機的清潔代用燃料。

關于清潔燃料代替石油能源作為內燃機燃料的研究已經很多，取得了一定的成效。但是單純的一種代用燃料在發動機上應用時均存在有一定的問題，如甲醇和二甲醚的沸點低，容易蒸發在油管或進氣道形成氣阻，阻礙燃料的供給；它們的氣化潛熱值很高，發動機在啟動或小負荷運轉時會進一步降低進氣和缸內溫度，導致熄火和運轉不穩；甲醇粘度低，使柴油機輸油泵和柱塞得不到很好的潤滑，磨損較快；在排放方面，由于發動機工況復雜，對混合燃料的燃燒特性沒有很好的掌握，導致部分工況的排放升高，燃燒不穩定，除了清潔燃料本身的性質，汽油機和柴油機燃燒方式的本質不同也影響著替代燃料的發展趨勢。汽油機受到爆燃的限制，遠小于柴油機的壓縮比決定汽油機預混合燃燒比柴油機擴散燃燒的熱效率低很多，雖然替代燃料在汽油機中的應用成熟，但較低的熱效率無法得到很好的解決，導致替代燃料的利用率并不高，存在著多種疑難亟待解決。

為了促進發動機清潔代用燃料的利用，雙燃料發動機的概念被提出，并有了一定的研究進展。目前雙燃料柴油機的燃料是以清潔代用燃料輔助燃料與柴油形成混合燃料進入氣缸燃燒，或通過進氣道噴射代用燃料、缸內直噴柴油引燃代用燃料預混合氣進行燃燒。這兩種燃燒方式均不需對發動機結構進行大的改動、易于操作，但燃料混合方式對發動機的性能改善的效果有限，并且醇類燃料與柴油并不互溶；而預混合氣引燃燃燒模式中，很難通過根據發動機工況的改變實現對缸內預混合氣流場特性的控制，進而達到此工況下的最佳燃燒效率和低排放。

發明內容

本發明要解決的具體技術問題是如何控制缸內燃料空氣混合氣的流場特性，使之與發動機運行工況匹配的一種甲醇/柴油雙燃料柴油機燃油供給方法。

本發明上述的具體技術問題是通過以下的技術方案解決的。

一種甲醇/柴油雙燃料柴油機燃油供給方法，其所述方法是由甲醇燃料供給系統與柴油燃料供給系統，通過電子控制單元ECU將甲醇預混合氣柴油引燃的燃燒模式，實現雙燃料柴油機燃油供給；

所述甲醇燃料供給系統是甲醇燃料泵將甲醇燃料箱的甲醇燃料油經過甲醇燃料濾清器和壓力調節器泵入甲醇燃料油軌，后通過甲醇燃料油軌的甲醇噴油器噴入缸體進行燃燒做功；

所述柴油燃料供給系統是柴油燃料泵將柴油燃料箱的柴油燃料油經過柴油燃料濾清器和壓力調節器泵入柴油燃料油軌，后通過柴油燃料油軌的柴油噴油器噴入缸體進行燃燒做功；

所述甲醇預混合氣柴油引燃燃燒模式是電子控制單元ECU接收來自曲軸轉角位置傳感器、發動機轉速傳感器和進氣流量傳感器傳送過來的信號，并對其信號進行匹配分析，給出甲醇燃料噴射量，后將控制信號發送到甲醇噴油器與柴油噴油器；在進氣行程初期，電子控制單元ECU發出命令控制甲醇噴油器進行甲醇的缸內噴射，并形成缸內甲醇的預混合氣，在活塞接近上止點時，電子控制單元ECU向柴油噴油器發出命令控制柴油的噴射時刻和噴射脈寬，隨后柴油在燃燒室中被壓燃并引發其中的甲醇預混合氣的多點著火，即實現甲醇預混合氣的柴油引燃燃燒模式；

所述柴油引燃燃燒模式是電子控制單元ECU通過編程控制柴油噴油器在活塞接近上止點時開始噴射柴油，接著噴油器開始噴射甲醇，即在柴油被壓燃的過程中持續向缸內噴入甲醇，甲醇在缸內邊蒸發混合邊被引燃；