[發明專利]一種二沖程氫氧燃料轉子機及其控制策略

在審

• 申請號: 202010006422.5
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111156078A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 楊金鑫;紀常偉;汪碩鋒;王杜;馬澤東;常珂
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F02B53/10;F02B53/08;F02B53/04;F02B53/12;F02B53/02;F02B75/02;F02B43/10;F02B43/12;F02M21/02;F02M25/10;F02D41/04;F02D41/30;F02D35/0
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種二沖程氫氧燃料轉子機，其特征在于：氫氣通過第一氫氣罐(1)依次經第一氫氣減壓閥(4)、第一氫氣流量計(5)、第一阻燃閥(8)之后，從安裝在燃燒室壁面上的第一氫氣噴嘴(9)進入燃燒室內，儲存于第一氧氣罐(2)中的氧氣依次經第一氧氣減壓閥(3)、第一氧氣流量計(6)之后，從安裝在燃燒室壁面上的第一氧氣噴嘴(7)進入燃燒室內，第一火花塞式壓力傳感器(10)安裝在氣缸壁面上，并將燃燒室內的混合氣點燃，膨脹做功后經第一排氣口(18)排出轉子機；第二氫氣噴嘴(16)、第二氧氣噴嘴(14)對稱的安裝在另一側的氣缸壁面上，第二氫氣罐(24)中的氫氣經第二氫氣減壓閥(21)、第二氫氣流量計(19)和第二阻燃閥(15)后，經第二氫氣噴嘴(16)噴入燃燒室，儲存于第二氧氣罐(23)中的氧氣依次經第二氧氣減壓閥(22)、第二氧氣流量計(20)之后，從安裝在燃燒室壁面上的第二氧氣噴嘴(14)進入燃燒室內，第二火花塞式壓力傳感器(17)對稱的安裝在氣缸壁面上，點燃混合氣膨脹做功，燃燒后的水蒸氣經第二排氣口(12)排出燃燒室；電控單元(11)對整個二沖程轉子機的工作過程進行控制。

2.應用如權利要求1所述的二沖程氫氧燃料轉子機的方法，其特征在于：在轉子機壁面上有兩套氫、氧氣噴射系統和點火系統，兩套系統均關于轉子機偏心軸中心對稱，氫、氧氣直噴進入燃燒室后，快速混合點火燃燒，燃燒做功后從排氣口排出轉子機；

二沖程氫氧燃料轉子機工作后，電控單元(11)接收偏心軸位置傳感器傳來的信號，當與第一火花塞式壓力傳感器(10)連通的燃燒室中的轉子位于上止點前15度時，此時第二排氣口(12)已關閉，電控單元(11)發送信號給第一氫氣流量計(5)與第一氧氣流量計(6)，控制噴入燃燒室內氫、氧氣量，并保持進入燃燒室內氫氣與氧氣體積比為2:1，當與第一火花塞式壓力傳感器(10)連通的燃燒室中的轉子位于上止點時，電控單元(11)向第一火花塞式壓力傳感器(10)發送點火信號，將燃燒室內的氫、氧混合氣點燃，混合氣燃燒后膨脹并推動轉子轉動，偏心軸向外輸出扭矩；當轉子轉至第一排氣口(18)時，氫、氧混合氣燃燒后產生的水蒸氣經第一排氣口(18)排出轉子機；隨著轉子的轉動，當與第二火花塞式壓力傳感器(17)連通的燃燒室中的轉子位于上止點前15度時，此時第一排氣口(18)已關閉，電控單元(11)發送信號給第二氫氣流量計(19)與第二氧氣流量計(20)，控制噴入燃燒室內氫、氧氣量，并保持進入燃燒室內氫氣與氧氣體積比為2:1，當與第二火花塞式壓力傳感器(17)連通的燃燒室中的轉子位于上止點時，電控單元(11)向第二火花塞式壓力傳感器(17)發送點火信號，將燃燒室內的氫、氧混合氣點燃，混合氣燃燒后快速膨脹并推動轉子轉動，偏心軸向外輸出扭矩；當轉子轉至第二排氣口(12)打開時，氫、氧混合氣燃燒后產生的水蒸氣經第二排氣口(12)排出轉子機；

電控單元(11)根據第一火花塞式壓力傳感器(10)與第二火花塞式壓力傳感器(17)的壓力信號，當燃燒過程中的壓力升高率0.5MPa/度，通過調整第一氫氣流量計(5)與第二氫氣流量計(19)以及第一氧氣流量計(6)與第二氧氣流量計(20)，降低氫氣與氧氣的噴射量；當燃燒過程中的壓力升高率＜0.4MPa/度，通過調整第一氫氣流量計(5)與第二氫氣流量計(19)以及第一氧氣流量計(6)與第二氧氣流量計(20)，升高氫氣與氧氣的噴射量；當燃燒過程中的壓力升高率≥0.4且≤0.5MPa/度，保持該條件下的氫、氧氣供給量。