一種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)，尤其是一種使用雙燃料發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)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(huán)境污染日趨嚴(yán)重，發(fā)動機(jī)清潔代用燃料的開發(fā)與應(yīng)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(rèn)為發(fā)動機(jī)的清潔代用燃料。
[0003]關(guān)于清潔燃料代替石油能源作為內(nèi)燃機(jī)燃料的研究已經(jīng)很多，取得了一定的成效。但是單純的一種代用燃料在發(fā)動機(jī)上應(yīng)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(fā)在油管或進(jìn)氣道形成氣阻，阻礙燃料的供給；它們的氣化潛熱值很高，發(fā)動機(jī)在啟動或小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時會進(jìn)一步降低進(jìn)氣和缸內(nèi)溫度，導(dǎo)致熄火和運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)；甲醇粘度低，使柴油機(jī)輸油栗和柱塞得不到很好的潤滑，磨損較快；在排放方面，由于發(fā)動機(jī)工況復(fù)雜，對混合燃料的燃燒特性沒有很好的掌握，導(dǎo)致部分工況的排放升高，燃燒不穩(wěn)定，除了清潔燃料本身的性質(zhì)，汽油機(jī)和柴油機(jī)燃燒方式的本質(zhì)不同也影響著替代燃料的發(fā)展趨勢。汽油機(jī)受到爆燃的限制，遠(yuǎn)小于柴油機(jī)的壓縮比決定汽油機(jī)預(yù)混合燃燒比柴油機(jī)擴(kuò)散燃燒的熱效率低很多，雖然替代燃料在汽油機(jī)中的應(yīng)用成熟，但較低的熱效率無法得到很好的解決，導(dǎo)致替代燃料的利用率并不高，存在著多種疑難亟待解決。
[0004]為了促進(jìn)發(fā)動機(jī)清潔代用燃料的利用，雙燃料發(fā)動機(jī)的概念被提出，并有了一定的研究進(jìn)展。目前雙燃料柴油機(jī)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(jìn)入氣缸燃燒，或通過進(jìn)氣道噴射代用燃料、缸內(nèi)直噴柴油引燃代用燃料預(yù)混合氣進(jìn)行燃燒。這兩種燃燒方式均不需對發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改動、易于操作，但燃料混合方式對發(fā)動機(jī)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(yù)混合氣引燃燃燒模式中，很難通過根據(jù)發(fā)動機(jī)工況的改變實現(xiàn)對缸內(nèi)預(yù)混合氣流場特性的控制，進(jìn)而達(dá)到此工況下的最佳燃燒效率和低排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的具體技術(shù)問題是如何控制缸內(nèi)燃料空氣混合氣的流場特性，使之與發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況匹配的一種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法。
[0006]本發(fā)明上述的具體技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案解決的。
[0007]—種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法，其所述方法是由甲醇燃料供給系統(tǒng)與柴油燃料供給系統(tǒng)，通過電子控制單元ECU將甲醇預(yù)混合氣柴油引燃的燃燒模式，實現(xiàn)雙燃料柴油機(jī)燃油供給；
所述甲醇燃料供給系統(tǒng)是甲醇燃料栗將甲醇燃料箱的甲醇燃料油經(jīng)過甲醇燃料濾清器和壓力調(diào)節(jié)器栗入甲醇燃料油軌，后通過甲醇燃料油軌的甲醇噴油器噴入缸體進(jìn)行燃燒做功； 所述柴油燃料供給系統(tǒng)是柴油燃料栗將柴油燃料箱的柴油燃料油經(jīng)過柴油燃料濾清器和壓力調(diào)節(jié)器栗入柴油燃料油軌，后通過柴油燃料油軌的柴油噴油器噴入缸體進(jìn)行燃燒做功；
所述甲醇預(yù)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(zhuǎn)角位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和進(jìn)氣流量傳感器傳送過來的信號，并對其信號進(jìn)行匹配分析，給出甲醇燃料噴射量，后將控制信號發(fā)送到甲醇噴油器與柴油噴油器；在進(jìn)氣行程初期，電子控制單元ECU發(fā)出命令控制甲醇噴油器進(jìn)行甲醇的缸內(nèi)噴射，并形成缸內(nèi)甲醇的預(yù)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(fā)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(fā)其中的甲醇預(yù)混合氣的多點著火，即實現(xiàn)甲醇預(yù)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(xù)向缸內(nèi)噴入甲醇，甲醇在缸內(nèi)邊蒸發(fā)混合邊被引燃；
在上述技術(shù)方案中，所述甲醇燃料是高辛烷值燃料，包括醇類、醚類、天然氣或是汽油；所述柴油燃料是高十六烷值燃料，包括F-T柴油、生物柴油或是柴油；所述電子控制單元ECU將燃油噴射控制信號傳送給所述燃油噴油器；所述甲醇燃料供給系統(tǒng)與柴油燃料供給系統(tǒng)是相互獨立的耐腐蝕材料構(gòu)成；所述甲醇燃料供給系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器是控制油路中的燃油壓力，實現(xiàn)主燃料噴射速率的改變。
[0008]本發(fā)明上述所提供的一種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本方法通過增加第二套缸內(nèi)直噴的燃油供給系統(tǒng)，充分利用了不同燃料的性質(zhì)，通過改變噴射策略實現(xiàn)了對缸內(nèi)燃油空氣混合氣的流場特性的控制，從而達(dá)到發(fā)動機(jī)實時工況的高效清潔燃燒。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明燃料燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明甲醇燃料燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明柴油燃料燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1:甲醇燃料箱；2:甲醇燃料栗；3:甲醇燃料濾清器；4:缸體；5:甲醇噴油器；6:進(jìn)氣門；7:柴油噴油器；8:柴油燃料栗；9:柴油燃料濾清器；10:柴油燃料箱；11:飛輪；12:連桿；13:曲軸；14:活塞；15:壓力調(diào)節(jié)器；16:甲醇燃料油軌；17:低壓油管；18:柴油燃料輸油栗；19:調(diào)速器；20:拉桿位置傳感器；21:柴油燃料噴油栗；22:限壓閥；23:高壓油管；24:回油管。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發(fā)明的具體的實施方式做出進(jìn)一步的說明。
[0014]實施一種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法，是要解決如何控制缸內(nèi)燃料空氣混合氣的流場特性，使之與發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況匹配的具體技術(shù)問題。解決本發(fā)明所提出的具體問題所采取的措施是首先設(shè)置甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)，然后通過電子控制單元ECU控制，實現(xiàn)甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法，具體技術(shù)方案如下。
[0015]—種甲醇/柴油雙燃料柴油機(jī)燃油供給方法，該方法是由甲醇燃料供給系統(tǒng)與柴油燃料供給系統(tǒng)，通過電子控制單元ECU將甲醇預(yù)混合氣柴油引燃的燃燒模式，實現(xiàn)雙燃料柴油機(jī)燃油供給。
[0016]實施甲醇燃料供給系統(tǒng)是甲醇燃料栗2將甲醇燃料箱I的甲醇燃料油經(jīng)過甲醇燃料濾清器3和壓力調(diào)節(jié)器15栗入甲醇燃料油軌16，后通過甲醇燃料油軌16的甲醇噴油器5噴入缸體4進(jìn)行燃燒做功。
[0017]實施柴油燃料供給系統(tǒng)是柴油燃料栗8將柴油燃料箱10的柴油燃料油經(jīng)過柴油燃料濾清器9和壓力調(diào)節(jié)器15栗入柴油燃料油軌16，后通過柴油燃料油軌16的柴油噴油器7噴入缸體4進(jìn)行燃燒做功。
[0018]實施甲醇預(yù)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(zhuǎn)角位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和進(jìn)氣流量傳感器傳送過來的信號，并對其信號進(jìn)行匹配分析，給出甲醇燃料噴射量，后將控制信號發(fā)送到甲醇噴油器5與柴油噴油器7 ;在進(jìn)氣行程初期，電子控制單元ECU發(fā)出命令控制甲醇噴油器5進(jìn)行甲醇的缸內(nèi)噴射，并形成缸內(nèi)甲醇的預(yù)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[7]發(fā)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(fā)其中的甲醇預(yù)混合氣的多點著火，即實現(xiàn)甲醇預(yù)混合氣的柴油引燃燃燒模式；
實施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7在活塞接近上止點時開始噴射柴油，