[發明專利]一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010093567.3
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111237066B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 陳占明;陳昊;耿莉敏;賀晶晶;蘇欣
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: F02D19/10
• 分類號: F02D19/10;F02D41/00;F02D41/22;F02D41/30;F02D41/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：該裝置包括電控系統以及執行器，所述執行器包括天然氣噴嘴(3)和醇類燃料噴嘴(12)，電控系統包括ECU以及與ECU相連的用于分別測量發動機轉速、發動機運行相位和正時、發動機進氣溫度和壓力及發動機排氣氧濃度的傳感器，ECU根據實際過量空氣系數對參照醇類能量替代率和目標過量空氣系數確定的天然氣噴射量、醇類燃料噴射量分別進行修正后生成用于分別控制天然氣噴嘴(3)、醇類燃料噴嘴(12)的噴射脈寬；

所述天然氣噴射量表示為：

所述醇類燃料噴射量表示為：

其中，α_NG為天然氣的化學計量空燃比，α_alco為醇類燃料的化學計量空燃比，h_alco為醇類燃料的低熱值，h_NG為天然氣的低熱值，代表當前循環進氣量，m_{alco_feedforward}為醇類燃料的前饋噴射量，m_{NG_feedforward}為天然氣的前饋噴射量，λ_theory為目標過量空氣系數，AESR為醇類能量替代率；

V_d代表發動機氣缸的排量，n為發動機轉速，p_m為進氣歧管空氣壓力，R為空氣氣體常數，T_m為進氣歧管空氣溫度。

2.根據權利要求1所述一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：所述執行器還包括火花塞(13)，火花塞(13)通過點火線圈驅動模塊(5)與ECU相連。

3.根據權利要求1所述一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：所述裝置還包括與ECU相連的醇類燃料選擇開關(27)。

4.根據權利要求1所述一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：所述醇類能量替代率表示為：

其中，m_alco為醇類燃料的瞬時質量流量，h_alco為醇類燃料的低熱值，m_NG為天然氣的瞬時質量流量，h_NG為天然氣的低熱值，AESR為醇類能量替代率。

5.根據權利要求1所述一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：所述修正是指將修正系數分別與天然氣噴射量、醇類燃料噴射量相乘，所述修正系數表示為：

其中，k_s為PID控制算法的輸出值，f_feedback為反饋修正系數，λ_theory為目標過量空氣系數，λ_actual為實際過量空氣系數，t表示當前循環，t-1表示上一循環。

6.根據權利要求1所述一種通過摻醇降低天然氣發動機熱負荷的裝置，其特征在于：所述醇類燃料選自甲醇、乙醇或正丁醇。