本發(fā)明涉及雙燃料機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種降低漁船雙燃料機(jī)nox排放的噴水裝置。

背景技術(shù)：

2010至今，已有多種柴油機(jī)船開展了內(nèi)河船舶柴油-lng混合動(dòng)力實(shí)船改造和航行試驗(yàn)。然而航行試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料表明，國(guó)產(chǎn)改裝雙燃料機(jī)nox排放性能只是略好于純?nèi)加湍Ｊ剑琻ox排放未有明顯改善，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到國(guó)際海事組織tieriii的nox的排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)內(nèi)河船舶大氣污染物排放第一部標(biāo)準(zhǔn)《船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第一、二階段）》，也稱國(guó)排，現(xiàn)已進(jìn)行二次征求意見(jiàn)，具體出臺(tái)時(shí)間應(yīng)為期不遠(yuǎn)。漁船主機(jī)是國(guó)排的限制對(duì)象，其第二階段要求nox排放下降36%以上。顯然，目前國(guó)產(chǎn)改裝雙燃料機(jī)nox排放是達(dá)不到該要求的。漁船雙燃料機(jī)以后走向市場(chǎng)將受到nox排放的硬性限制。

nox排放影響因素主要是高溫、富氧和在高溫富氧下停留時(shí)間。降低三者中任一影響因素均可降低nox排放?，F(xiàn)在柴油機(jī)機(jī)外降低nox措施最有效的有加水降排、廢氣再循環(huán)egr和選擇性催化轉(zhuǎn)化scr。

廢氣再循環(huán)egr理論上能降低40～50%nox排放。通過(guò)排氣閥定時(shí)延遲，使氣缸內(nèi)的殘余廢氣增多，減少氧含量從而達(dá)到減少nox生成。但是內(nèi)部egr因?yàn)闆](méi)有冷卻，對(duì)降低燃燒溫度不利。

選擇性催化轉(zhuǎn)化scr以尿素作還原劑,以釩等的氧化物作觸媒,將氮化物還原為氮?dú)?。scr技術(shù)無(wú)需改變柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)且不影響柴油機(jī)的正常運(yùn)行就可達(dá)到非常低的排放量(nox甚至可減少90%)。但初投資較大;維護(hù)管理費(fèi)用高;在低負(fù)荷情況下,由于排氣溫度的限制而失去作用。

噴水裝置作為一種成本低廉的降排措施，是柴油機(jī)nox的降排的一個(gè)重要措施。柴油機(jī)中加水降排措施主要有水乳化法_fwe、空氣增濕技術(shù)和直接噴水技術(shù)dwi。顯然水乳化法并不適于雙燃料機(jī)。

空氣增濕技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:1)進(jìn)氣道可以噴入大量的水,通過(guò)大幅度降低氣缸內(nèi)燃燒的溫度,降低nox排放,當(dāng)水量為燃油的3倍時(shí),nox排放可以降低70%;2)和缸內(nèi)直接噴水一樣,可以在不同工況下噴入不同量的水;3)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)改變不大。4)可以降低燃油消耗率。缺點(diǎn)是:1)噴水量過(guò)大,會(huì)使液態(tài)水進(jìn)入氣缸,液態(tài)水滴稀釋缸套上的潤(rùn)滑油膜,易造成缸套磨損問(wèn)題。2)對(duì)顆料pm排放沒(méi)有效果。

缸內(nèi)直接噴水技術(shù)主要應(yīng)用于大型低速柴油機(jī)，需要獨(dú)立的高壓供水系統(tǒng)和噴射控制系統(tǒng)對(duì)噴射正時(shí)和噴射量進(jìn)行控制，系統(tǒng)復(fù)雜度較高，且由于背壓高，噴水嘴的壽命較短，對(duì)水的清潔度也有嚴(yán)格要求。總體來(lái)看缸內(nèi)直接噴水的實(shí)現(xiàn)難度大，成本高，耐久性差，不適宜應(yīng)用于中、高速柴油機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種由水泵從純凈水箱吸水，由于穩(wěn)壓閥作用，使水泵流出水壓穩(wěn)定為2個(gè)大氣壓，多余水回流至純凈水箱，ecu電子控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器，在活塞處于排氣沖程后期，將水量通過(guò)噴咀噴入氣缸。ecu電子控制單元通過(guò)脈寬和噴射周期來(lái)控制噴水電磁閥，實(shí)現(xiàn)噴水量控制，并接收水量傳感器數(shù)值加以調(diào)整，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種降低漁船雙燃料機(jī)nox排放的噴水裝置,主體為雙燃料機(jī)，雙燃料機(jī)上設(shè)置有若干個(gè)氣缸、排溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器及曲軸位置傳感器，排溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器及曲軸位置傳感器通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元電連接，還包括純凈水箱，純凈水箱依次與水泵、水量控制閥、流量計(jì)及噴咀串行連接，水量控制閥通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元電連接，噴咀為若干個(gè)，設(shè)置位置分別與氣缸相對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的，水泵上設(shè)置穩(wěn)壓閥，穩(wěn)壓閥內(nèi)水壓穩(wěn)定為0.2mpa。

優(yōu)選的，穩(wěn)壓閥上連接溢流管一端，溢流管另一端與純凈水箱導(dǎo)通。

優(yōu)選的，還包括水量傳感器，水量傳感器固定設(shè)置在流量計(jì)與噴咀之間管路上，水量傳感器通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明由水泵從純凈水箱吸水，由于穩(wěn)壓閥作用，使水泵流出水壓穩(wěn)定為2個(gè)大氣壓，多余水回流至純凈水箱，ecu電子控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器，在活塞處于排氣沖程后期，將水量通過(guò)噴咀噴入氣缸。ecu電子控制單元通過(guò)脈寬和噴射周期控制控制噴水電磁閥，實(shí)現(xiàn)噴水量的控制，并接收水量傳感器數(shù)值加以調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空氣增濕的效果。

（2）本發(fā)明在排氣沖程噴入水，氣缸內(nèi)壓力稍高于大氣壓，故可實(shí)現(xiàn)2個(gè)大氣壓水壓的低壓噴射，使得噴咀壽命長(zhǎng)，可靠性好。并且由于水汽化為水蒸汽膨脹，有利于驅(qū)逐尾氣，且能吸附顆料排放，有效降低pm排放。

（3）該發(fā)明在排氣沖程噴入水，排溫高于550℃，故水噴入后吸收廢氣的熱量，迅速汽化為水蒸汽，降低了氣缸內(nèi)的溫度，有利于吸收更多的新鮮空氣。同時(shí)水變?yōu)樗羝?，不稀釋缸套上的?rùn)滑油膜，避免缸套額外磨損。

（4）在本發(fā)明中利用了水蒸汽是三原子分子，比熱容大，水中無(wú)n2,降排效果更好。水蒸汽與廢氣再循環(huán)中廢氣一樣能沖淡局部富氧區(qū)的氧濃度，降低氧化反應(yīng)速率,控制雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震傾向,抑制nox的生成。三原子分子，比熱容大，成為過(guò)熱蒸汽時(shí)吸收熱量多，有效降低排氣溫度。水蒸汽中無(wú)n2，nox降排效果比廢氣再循環(huán)更好。

（5）由于水蒸汽與未燃c發(fā)生水煤氣反應(yīng)，可降低燃油耗，提高經(jīng)濟(jì)性，與此同時(shí)水煤氣反應(yīng)生成h，燃燒擴(kuò)散速度大于液化天然氣lng,縮短燃燒持續(xù)期，減少碳煙和顆料pm排放。

（6）由于水在排氣沖程噴入，變成水蒸汽，可以吸附顆料，從而減少顆粒排放。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種降低漁船雙燃料機(jī)nox排放的噴水裝置,主體為雙燃料機(jī)1，雙燃料機(jī)1上設(shè)置有若干個(gè)氣缸2、排溫傳感器3、轉(zhuǎn)速傳感器4及曲軸位置傳感器5，排溫傳感器3、轉(zhuǎn)速傳感器4及曲軸位置傳感器5通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元6電連接，還包括純凈水箱7，純凈水箱7依次與水泵8、水量控制閥9、流量計(jì)10及噴咀11串行連接，水量控制閥9通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元6電連接，噴咀11為若干個(gè)，設(shè)置位置分別與氣缸2相對(duì)應(yīng)。水泵8上設(shè)置穩(wěn)壓閥12，穩(wěn)壓閥12內(nèi)水壓穩(wěn)定為2pa。在排氣沖程噴入水，氣缸2內(nèi)壓力稍高于大氣壓，故可實(shí)現(xiàn)2個(gè)大氣壓水壓的低壓噴射，使得噴咀11壽命長(zhǎng)，可靠性好。并且由于水汽化為水蒸汽膨脹，有利于驅(qū)逐尾氣，且能吸附顆料，有效降顆粒pm排放。穩(wěn)壓閥12上連接溢流管13一端，溢流管13另一端與純凈水箱7導(dǎo)通。更好的將水壓穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的重復(fù)利用，增加雙燃料機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

此外，還包括水量傳感器14，水量傳感器14固定設(shè)置在流量計(jì)10與噴咀11之間管路上，水量傳感器14通過(guò)導(dǎo)線與ecu電子控制單元6電連接。其在水流管路與ecu電子控制單元6形成完整的回路，進(jìn)而加強(qiáng)了對(duì)整體的噴水裝置的管控，提高該設(shè)備的工作效率。

水泵8從純凈水箱7吸水，由于穩(wěn)壓閥12作用，使水泵8流出水壓穩(wěn)定為2個(gè)大氣壓，多余水回流至純凈水箱7，ecu電子控制單元6根據(jù)曲軸位置傳感器5，在活塞處于排氣沖程后期，將水量通過(guò)噴咀11噴入氣缸2。ecu電子控制單元6通過(guò)水量控制閥9的脈寬和噴射周期來(lái)控制噴水量，并接收水量傳感器數(shù)值加以調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空氣增濕的效果。

該發(fā)明在排氣沖程噴入水，排溫高于550℃，故水噴入后吸收廢氣的熱量，迅速汽化為水蒸汽，降低了氣缸內(nèi)的溫度，有利于吸收更多的新鮮空氣。同時(shí)水變?yōu)樗羝?，不稀釋缸套上的?rùn)滑油膜,避免缸套額外磨損。利用了水蒸汽是三原子分子，比熱容大。與廢氣再循環(huán)中廢氣一樣能沖淡局部富氧區(qū)的氧濃度，降低氧化反應(yīng)速率,控制雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震傾向,抑制nox的生成。成為過(guò)熱蒸汽時(shí)吸收熱量多，明顯降低燃燒溫度，有效地降低nox的生成，另水蒸汽中無(wú)n2，nox降排效果比廢氣再循環(huán)更好。由于水蒸汽與未燃c發(fā)生水煤氣反應(yīng)，可降低燃油耗，提高經(jīng)濟(jì)性，與此同時(shí)水煤氣反應(yīng)生成h，燃燒擴(kuò)散速度大于lng,縮短燃燒持續(xù)期，減少碳煙和pm排放。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。