一種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)識(shí)別與控制多種氣體燃料類型的內(nèi)燃機(jī)車輛、船舶或發(fā)電機(jī)組等。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的燃料控制系統(tǒng)構(gòu)造為針對(duì)特定的燃料類型，如汽油、柴油、甲醇、天然氣、焦?fàn)t煤氣、沼氣、純甲烷氣、純氫氣等，電子控制單元或ECU根據(jù)特定程序與固定參數(shù)控制內(nèi)燃機(jī)或發(fā)電機(jī)組。如果需要更換燃料類型，除了進(jìn)行必要的硬件改造，還需要改變或者增加新的電子控制單元，針對(duì)新的燃料種類進(jìn)行控制。如需要兩種燃料切換使用，需要增加燃料切換開關(guān)，人工選擇并切換燃料及控制系統(tǒng)。隨著新型氣體燃料的出現(xiàn)與應(yīng)用，這種傳統(tǒng)的燃料控制及切換方法難以滿足多種氣體燃料的靈活切換需求，而且改裝成本高，操作不便，也存在誤操作帶來的安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為克服傳統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)的上述不足，更好地滿足對(duì)多種氣體燃料靈活切換的需求，本實(shí)用新型提供一種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)測(cè)出當(dāng)前氣體燃料成分，而且電子控制單元能夠根據(jù)氣體燃料成分使用不同參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，滿足內(nèi)燃機(jī)或發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力輸出或排放等目標(biāo)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:內(nèi)燃機(jī)車輛、船舶或發(fā)電機(jī)組所使用的氣體燃料可由天然氣、焦?fàn)t煤氣、沼氣、純甲烷氣、純氫氣或上述可燃?xì)怏w與其他不可燃?xì)怏w按照任意比例混合而成，燃料需滿足系統(tǒng)啟動(dòng)與運(yùn)行的最低熱值要求。在燃料管線入口處，使用甲烷和氫氣傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃料線路中氫氣和甲烷的濃度，其濃度范圍均為O?100%。內(nèi)燃機(jī)車輛、船舶或發(fā)電機(jī)組的電子控制單元根據(jù)不同燃料特性，發(fā)送相應(yīng)的控制指令與參數(shù)進(jìn)行控制，并可以根據(jù)動(dòng)力或排放的實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行閉環(huán)控制。燃料切換和控制過程無需人工干預(yù)。
[0005]—種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括氣體燃料箱、進(jìn)氣管線、排氣管、電磁閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、減壓閥、內(nèi)燃機(jī)、氣體增壓栗及一電子控制單元；
[0006]所述氣體燃料箱通過進(jìn)氣管線連接內(nèi)燃機(jī)的輸入端，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接排氣管，所述進(jìn)氣管線上依次設(shè)置有氣體增壓栗、電磁閥、壓力表、第一壓力傳感器、減壓閥、可燃?xì)鉂舛葌鞲衅?，第二壓力傳感器，所述排氣管上設(shè)置有氧傳感器，其中所述電磁閥、第一壓力傳感器、減壓閥、可燃?xì)怏w濃度傳感器、第二壓力傳感器、內(nèi)燃機(jī)、氣體增壓栗及氧傳感器均連接在電子控制單元上；
[0007]所述進(jìn)氣管線上設(shè)有可提高氣體燃料活性的納米促進(jìn)層。
[0008]進(jìn)一步地，所述氣體燃料箱為高壓氫氣儲(chǔ)氣罐、高壓天然氣儲(chǔ)氣罐、LNG儲(chǔ)罐或液氣儲(chǔ)觸。
[0009]進(jìn)一步地，所述排氣管上還設(shè)有空燃比傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，所述可燃?xì)怏w濃度傳感器為烷烴類可燃?xì)怏w探測(cè)器。
[0011]進(jìn)一步地，所述電子控制單元為E⑶。
[0012]本實(shí)用新型的效果是，使用可燃?xì)怏w濃度傳感器和單一電子控制單元或ECU控制任意組分氣體燃料，實(shí)現(xiàn)多種氣體燃料自動(dòng)切換控制，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用與維護(hù)方便。同時(shí)，在沒有或不啟動(dòng)傳感器時(shí)，用戶可以選擇預(yù)設(shè)燃料或者輸入燃料類型與比例。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
[0017]如圖1所示，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例，第一實(shí)施例提供的一種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，所述該控制系統(tǒng)包括氣體燃料箱1、進(jìn)氣管線2、電磁閥3、第一壓力傳感器5、第二壓力傳感器8、減壓閥6、內(nèi)燃機(jī)9、氣體增壓栗14及一電子控制單元10，所述氣體燃料箱I通過進(jìn)氣管線2連接內(nèi)燃機(jī)9的輸入端，所述內(nèi)燃機(jī)9的輸出端連接排氣管12，所述進(jìn)氣管線2上依次設(shè)置有氣體增壓栗14、電磁閥3、壓力表4、第一壓力傳感器5、減壓閥6、可燃?xì)鉂舛葌鞲衅?，第二壓力傳感器8，所述排氣管12上設(shè)置有氧傳感器11，其中所述電磁閥3、第一壓力傳感器5、減壓閥6、可燃?xì)怏w濃度傳感器7、第二壓力傳感器8、內(nèi)燃機(jī)9、氣體增壓栗14及氧傳感器11均連接在電子控制單元上10。
[0018]所述電子控制單元10用于控制電磁閥3的打開及關(guān)閉、控制減壓閥6所要減少的壓力，獲得第一壓力傳感器5及第二壓力傳感器8提供的氣體壓力值，獲得氧傳感器11提供的氧氣含量測(cè)值。
[0019]所述電子控制單元10可替換為E⑶，所述E⑶包括CPU、ROM、RAM、輸入/輸出端口、存儲(chǔ)裝置等(圖中均未示出)，所述內(nèi)燃機(jī)9亦可替換為蒸汽輪機(jī)本體。所述壓力傳感器均通過A/D轉(zhuǎn)換器(未示出)連接E⑶。
[0020]通過上述裝置，所述電子控制單元采集壓力傳感器及、可燃?xì)怏w濃度傳感器、及氧傳感器反饋的信息后，對(duì)電磁閥及減壓閥進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的點(diǎn)火提前角、噴射脈寬進(jìn)行控制。
[0021]所述排氣管12上設(shè)有空燃比傳感器，所述空燃比傳感器為現(xiàn)有技術(shù)中的普通空燃比傳感器，所述可燃?xì)怏w濃度傳感器7為現(xiàn)有技術(shù)中的烷烴類可燃?xì)怏w探測(cè)器，所述可燃?xì)怏w探測(cè)器用于檢測(cè)烷烴類氣體濃度。
[0022]所述內(nèi)燃機(jī)9內(nèi)設(shè)有噴射閥91及制動(dòng)火花塞92，在內(nèi)燃機(jī)9內(nèi)通過噴射閥噴射氣體燃料，同時(shí)致動(dòng)火花塞92，能夠直接點(diǎn)燃?xì)怏w燃料，在這種情況下，為氣體燃料與空氣擴(kuò)散混合并繼續(xù)燃燒，為擴(kuò)散燃燒方式，同時(shí)另一種燃燒方式為通過噴射閥91將內(nèi)燃機(jī)9內(nèi)充滿天然氣-空氣混合物后，在致動(dòng)火花塞，實(shí)現(xiàn)預(yù)先混合燃燒，可進(jìn)行兩種燃燒方式。
[0023]所述進(jìn)氣管線2周側(cè)設(shè)有設(shè)有納米促進(jìn)層13，所述納米促進(jìn)層61內(nèi)設(shè)有納米促進(jìn)材料，所述納米促進(jìn)材料為具有紅外福照的材料即可，例如納米碳化娃粉末或納米氧化銅粉末。
[0024]通過納米促進(jìn)材料的促進(jìn)作用進(jìn)氣管線管壁，實(shí)現(xiàn)增壓，增氣體分子的活動(dòng)速率，提高氣體燃料的活性，使其穩(wěn)定快速燃燒釋放能量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括氣體燃料箱、進(jìn)氣管線、排氣管、電磁閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、減壓閥、內(nèi)燃機(jī)、氣體增壓栗及一電子控制單元； 所述氣體燃料箱通過進(jìn)氣管線連接內(nèi)燃機(jī)的輸入端，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出端連接排氣管，所述進(jìn)氣管線上依次設(shè)置有氣體增壓栗、電磁閥、壓力表、第一壓力傳感器、減壓閥、可燃?xì)鉂舛葌鞲衅鳎诙毫鞲衅?，所述排氣管上設(shè)置有氧傳感器，其中所述電磁閥、第一壓力傳感器、減壓閥、可燃?xì)怏w濃度傳感器、第二壓力傳感器、內(nèi)燃機(jī)、氣體增壓栗及氧傳感器均連接在電子控制單元上； 所述進(jìn)氣管線上設(shè)有可提高氣體燃料活性的納米促進(jìn)層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體燃料箱為尚壓氣氣儲(chǔ)氣觸、尚壓天然氣儲(chǔ)氣觸、LNG儲(chǔ)觸或液氣儲(chǔ)觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣管上還設(shè)有空燃比傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可燃?xì)怏w濃度傳感器為烷烴類可燃?xì)怏w探測(cè)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制單元為E⑶。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)識(shí)別與控制多種氣體燃料類型的內(nèi)燃機(jī)車輛、船舶或發(fā)電機(jī)組等。一種新型自適應(yīng)氣體燃料控制系統(tǒng)，所述該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)氣體燃料自適應(yīng)調(diào)整控制。所述控制系統(tǒng)包括氣體燃料箱、進(jìn)氣管線、電磁閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、減壓閥、內(nèi)燃機(jī)及一電子控制單元。本實(shí)用新型的效果是，使用可燃?xì)怏w濃度傳感器和單一電子控制單元或ECU控制任意組分氣體燃料，實(shí)現(xiàn)多種氣體燃料自動(dòng)切換控制，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用與維護(hù)方便。同時(shí)，在沒有或不啟動(dòng)傳感器時(shí)，用戶可以選擇預(yù)設(shè)燃料或者輸入燃料類型與比例。
【IPC分類】F02D19/02
【公開號(hào)】CN204827687
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520571317
【發(fā)明人】毛志明
【申請(qǐng)人】毛志明
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日