本技術(shù)涉及甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)爆震是一種非正常燃燒現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為缸內(nèi)壓力作高頻大幅度波動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)加劇。其產(chǎn)生的主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞點(diǎn)火后，氣缸內(nèi)未燃盡的部分燃料產(chǎn)生不受控制的自燃或爆燃。爆燃點(diǎn)的火焰擴(kuò)散和焰前氣體的壓縮使得爆燃點(diǎn)的溫度和壓力上升，如果爆燃速度較快，并且有足夠多的焰前氣體產(chǎn)生爆燃，產(chǎn)生的高壓震動(dòng)脈沖波能使發(fā)動(dòng)機(jī)部分元件或整體發(fā)生震動(dòng)。爆震積累或嚴(yán)重爆震可以造成發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、缸蓋、氣門(mén)和活塞環(huán)等損壞的嚴(yán)重事故。

2、甲醇裂解氣含有60%以上的氫，氫的燃燒速度快，燃燒持續(xù)時(shí)間短，點(diǎn)火時(shí)幾乎沒(méi)有滯燃期。氫最低點(diǎn)火能量極小，只有15.1μj，而一般火花塞點(diǎn)火能量不低50?m?j，點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間不少于0.5ms，點(diǎn)火能量比前者大3300倍以上。正是因?yàn)闅涞娜紵秶鷮?，擴(kuò)散速度快，所以極易造成甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震燃燒。

3、關(guān)于甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，普遍基于道路交通用甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)展開(kāi)，對(duì)于500kw以上大功率甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)上還沒(méi)有出現(xiàn)。僅單純依靠火花塞點(diǎn)火時(shí)間的延遲，已經(jīng)不能解決甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震，發(fā)動(dòng)機(jī)功率超過(guò)300kw就會(huì)發(fā)生爆震，導(dǎo)致目前市場(chǎng)上的甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)普遍功率在300kw以下，不能滿足市場(chǎng)對(duì)500kw以上大功率甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的需求。因此，亟需一種利用廢氣回流提高甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)抗爆性的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述提到的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種利用廢氣回流方式提高甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)抗爆性的系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)部和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，其中發(fā)動(dòng)機(jī)部包括火花塞、傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、燃料進(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路、廢氣回流管路和混合氣管路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部連接火花塞和傳感器，所述燃料進(jìn)氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，所述空氣進(jìn)氣管路和廢氣回流管路組合連接至混合氣管路，所述混合氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

4、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部還包括第一進(jìn)氣歧管、第二進(jìn)氣歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的第一進(jìn)氣歧管連接燃料進(jìn)氣管路的出口，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸通過(guò)第二進(jìn)氣歧管連接混合氣管路的出口，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管連接廢氣回流管路的進(jìn)口。

5、進(jìn)一步地，所述燃?xì)膺M(jìn)氣管路包括甲醇裂解氣入口、電磁閥、調(diào)壓閥和燃?xì)夤?jié)流閥，所述甲醇裂解氣入口連通電磁閥，所述電磁閥出口通過(guò)管路連通所述調(diào)壓閥，所述調(diào)壓閥出口連通所述燃?xì)夤?jié)流閥，所述燃?xì)夤?jié)流閥出口連通發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管每個(gè)出氣口連通所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

6、進(jìn)一步地，所述混合器管路包括混合器和混合氣節(jié)流閥，所述混合器采用文丘里管結(jié)構(gòu)，所述混合器出口連接混合氣節(jié)流閥，所述混合氣節(jié)流閥出口通過(guò)第二進(jìn)氣歧管連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

7、進(jìn)一步地，所述空氣進(jìn)氣管路包括空氣入口、空氣過(guò)濾器、空氣節(jié)流閥、增壓器壓氣機(jī)和空氣冷卻器，所述空氣入口連通空氣過(guò)濾器，所述空氣過(guò)濾器出氣口連通空氣節(jié)流閥，?所述空氣節(jié)流閥出口和增壓器壓氣機(jī)的進(jìn)口連接，所述增壓器壓氣機(jī)的出氣口連接空氣冷卻器，所述空氣冷卻器連接混合器管路的第一進(jìn)口。

8、進(jìn)一步地，所述廢氣回流管路包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、廢氣回流閥、廢氣冷卻器和增壓器渦輪，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管第一端連接廢氣回流閥進(jìn)氣口，所述廢氣回流閥的出氣口連接廢氣冷卻器，所述廢氣冷卻器連接混合器管路的第二進(jìn)口。

9、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管第二端連接增壓器渦輪，部分廢氣經(jīng)增壓器渦輪排空。

10、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上安裝爆震傳感器，所述爆震傳感器連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，所述爆震傳感器將震動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部接收電信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部火花塞發(fā)出信號(hào)指令。

11、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部?jī)?nèi)置濾波器，所述濾波器接收傳感器信號(hào)，所述濾波器將傳感器信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾屏蔽背景雜音，所述濾波器輸出具有爆震頻率的電信號(hào)。

12、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部連接發(fā)動(dòng)機(jī)部的火花塞、燃?xì)饨亓鏖y、空氣截流閥、廢氣回流閥和混合氣截流閥，發(fā)動(dòng)機(jī)控制部向所述火花塞、燃?xì)饨亓鏖y、空氣截流閥、廢氣回流閥和混合氣截流閥輸出信號(hào)。

13、綜上所述，本發(fā)明具有如下的有益技術(shù)效果：

14、本發(fā)明通過(guò)一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，控制延遲火花塞點(diǎn)火的時(shí)間，調(diào)整燃料和調(diào)整回流廢氣和空氣的比例，解決甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震問(wèn)題，使得發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以達(dá)到500kw以上，滿足市場(chǎng)需求，同時(shí)利用廢氣回流方式，也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的nox?的排放性。

技術(shù)特征：

1.一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動(dòng)機(jī)部和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，其中發(fā)動(dòng)機(jī)部包括火花塞、傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、燃料進(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路、廢氣回流管路和混合氣管路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部連接火花塞和傳感器，所述燃料進(jìn)氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，所述空氣進(jìn)氣管路和廢氣回流管路組合連接至混合氣管路，所述混合氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部還包括第一進(jìn)氣歧管、第二進(jìn)氣歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的第一進(jìn)氣歧管連接燃料進(jìn)氣管路的出口，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸通過(guò)第二進(jìn)氣歧管連接混合氣管路的出口，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管連接廢氣回流管路的進(jìn)口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料進(jìn)氣管路包括甲醇裂解氣入口、電磁閥、調(diào)壓閥和燃?xì)夤?jié)流閥，所述甲醇裂解氣入口連通電磁閥，所述電磁閥出口通過(guò)管路連通所述調(diào)壓閥，所述調(diào)壓閥出口連通所述燃?xì)夤?jié)流閥，所述燃?xì)夤?jié)流閥出口連通發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣歧管每個(gè)出氣口連通所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述混合氣管路包括混合器和混合氣節(jié)流閥，所述混合器采用文丘里管結(jié)構(gòu)，所述混合器出口連接混合氣節(jié)流閥，所述混合氣節(jié)流閥出口通過(guò)第二進(jìn)氣歧管連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣進(jìn)氣管路包括空氣入口、空氣過(guò)濾器、空氣節(jié)流閥、增壓器壓氣機(jī)和空氣冷卻器，所述空氣入口連通空氣過(guò)濾器，所述空氣過(guò)濾器出氣口連通空氣節(jié)流閥，?所述空氣節(jié)流閥出口和增壓器壓氣機(jī)的進(jìn)口連接，所述增壓器壓氣機(jī)的出氣口連接空氣冷卻器，所述空氣冷卻器連接混合氣管路的第一進(jìn)口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣回流管路包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、廢氣回流閥、廢氣冷卻器和增壓器渦輪，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管第一端連接廢氣回流閥進(jìn)氣口，所述廢氣回流閥的出氣口連接廢氣冷卻器，所述廢氣冷卻器連接混合氣管路的第二進(jìn)口。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管第二端連接增壓器渦輪，部分廢氣經(jīng)增壓器渦輪排空。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上安裝爆震傳感器，所述爆震傳感器連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，所述爆震傳感器將震動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部接收電信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部火花塞發(fā)出信號(hào)指令。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部?jī)?nèi)置濾波器，所述濾波器接收傳感器信號(hào)，所述濾波器將傳感器信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾屏蔽背景雜音，所述濾波器輸出具有爆震頻率的電信號(hào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部連接發(fā)動(dòng)機(jī)部的火花塞、燃?xì)饨亓鏖y、空氣截流閥、廢氣回流閥和混合氣截流閥，發(fā)動(dòng)機(jī)控制部向所述火花塞、燃?xì)饨亓鏖y、空氣截流閥、廢氣回流閥和混合氣截流閥輸出信號(hào)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用廢氣回流的高抗爆性甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)部和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部，其中發(fā)動(dòng)機(jī)部包括火花塞、傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、燃料進(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路、廢氣回流管路和混合氣管路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部連接火花塞和傳感器，所述燃料進(jìn)氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，所述空氣進(jìn)氣管路和廢氣回流管路組合連接至混合氣管路，所述混合氣管路連接發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。本技術(shù)通過(guò)控制延遲火花塞點(diǎn)火的時(shí)間，調(diào)整燃料和調(diào)整回流廢氣和空氣的比例，解決甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震問(wèn)題，同時(shí)利用廢氣回流方式，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx的排放性能。

技術(shù)研發(fā)人員：朱忠江,馮兵,劉巖,尚家榮,胡元東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東環(huán)發(fā)動(dòng)力能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240429
技術(shù)公布日：2024/12/19