CN102472131B - 润滑改进剂的自动投入方法 - Google Patents

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Abstract

一种润滑改进剂的自动投入方法，在将供给目标量的DME经由燃料供给管(111)供给至发动机(2)的燃料容器(3)内时，通过将润滑改进剂投入所述燃料供给管(111)内，将所述润滑改进剂与所述DME混合，以所述供给目标量与所述润滑改进剂的投入量之比处于规定比例的方式，计算出与所述供给目标量相对应的所述投入量(步骤S3)，将投入所述投入量所花费的改进剂投入时间设定为比供给所述供给目标量所需要的燃料供给时间短规定时间(步骤S4)，基于所述改进剂投入时间及所述投入量计算出所投入的所述润滑改进剂的流量(步骤S5)，在所述改进剂投入时间内，以所述流量持续地投入所述润滑改进剂(步骤S9～S12)。

Description

润滑改进剂的自动投入方法
技术领域
本发明涉及一种将润滑改进剂自动投入发动机燃料的方法。
背景技术
DME(二甲醚)在发动机等中使用方面，润滑性不充分。因此，需要在DME等燃料中添加润滑改进剂。以往，润滑改进剂是通过手动方式供给至燃料容器的。
在专利文献1中，公开了一种能自动供给润滑改进剂的技术。在专利文献1的燃料供给装置中，润滑改进剂在燃料泵的工作中被持续地供给到燃料容器与燃料泵之间的燃料供给路中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-242121号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
DME发动机例如用在热电联合系统中。在DME热电联合系统中，从DME站或DME管线自动供给DME。在此，DME站或DME管线内的DME不含润滑改进剂。因此，在将DME供给至DME发动机之前，需要在DME中添加润滑改进剂。DME热电联合系统只要适当补充燃料容器内的燃料，就能24小时不间断地工作。但是，在以往这样的通过手动方式向燃料容器内添加润滑改进剂的情况下，操作员需要24小时轮班监视燃料容器内的燃料的减少量，可认为是作业效率变差。因此，较为理想的是，不仅能自动补充DME，还能自动补充润滑改进剂。
在DME发动机中，将多余的DME供给至燃料喷射装置，并使DME在燃料容器与燃料喷射装置之间循环。专利文献1的燃料供给装置由于向循环的DME中添加润滑改进剂，因此，每次DME循环，都会向DME中添加润滑改进剂。最好是能将规定量的DME与向该DME中添加的润滑改进剂的量之比保持为规定比例。但是，在专利文献1的燃料供给装置中，向DME添加的润滑改进剂的量过多。
因此，本发明提供一种以使燃料(DME)与润滑改进剂之比保持在规定比例的方式将润滑改进剂自动投入燃料的方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的第一方面提供一种在将供给目标量的燃料经由燃料供给管供给至发动机的燃料容器内时，通过将润滑改进剂投入上述燃料供给管内，来将上述润滑改进剂与上述燃料混合的润滑改进剂的自动投入方法，以上述供给目标量与上述润滑改进剂的投入量之比处于规定比例的方式，计算出与上述供给目标量相对应的上述投入量，将投入上述投入量所花费的改进剂投入时间设定为与供给上述供给目标量所需要的燃料供给时间相等，基于上述改进剂投入时间及上述投入量计算出所投入的上述润滑改进剂的流量，在上述改进剂投入时间内，以上述流量持续地投入上述润滑改进剂。
本发明的第二方面提供一种在将供给目标量的燃料经由燃料供给管供给至发动机的燃料容器内时，通过将润滑改进剂投入上述燃料供给管内，来将上述润滑改进剂与上述燃料混合的润滑改进剂的自动投入方法，以上述供给目标量与上述润滑改进剂的投入量之比处于规定比例的方式，计算出与上述供给目标量相对应的上述投入量，将投入上述投入量所花费的改进剂投入时间设定为比供给上述供给目标量所需要的燃料供给时间短规定时间或规定比例，基于上述改进剂投入时间及上述投入量计算出所投入的上述润滑改进剂的流量，在上述改进剂投入时间内，以上述流量持续地投入上述润滑改进剂。
在本发明第二方面的润滑改进剂的自动投入方法中，较为理想的是，能采用结构(a)。
(a)在上述润滑改进剂的自动投入方法中，以使上述改进剂投入时间在上述燃料供给时间之前结束的方式开始投入上述润滑改进剂。
发明效果
本发明能以使燃料与润滑改进剂之比保持在规定比例的方式将润滑改进剂自动地投入燃料中。特别是，由于将润滑改进剂持续地投入燃料中，因此本发明能使润滑混合剂与燃料均匀混合。通过将燃料与润滑改进剂良好混合，就能防止燃料喷射系统的异常磨损。
本发明以使改进剂投入时间在燃料供给时间之前结束的方式开始投入润滑改进剂。因此，能可靠地防止所投入的润滑改进剂残留在燃料供给管内。
附图说明
图1是表示DME发动机系统及DME供给系统的示意图。
图2是润滑改进剂的自动投入控制的流程图。
具体实施方式
图1是表示DME发动机系统1及DME供给系统100的示意图。DME供给系统100是将DME及润滑改进剂从DME供给源101供给至发动机2的燃料容器3的系统。在燃料容器3中储存有含润滑改进剂的DME。DME发动机系统1是利用含润滑改进剂的DME来对发动机2进行驱动的装置。DME供给源101是DME的管线系统或DME的容器。
以下，将不含润滑改进剂的DME仅称为“DME”，而将含润滑改进剂的DME称为“混合DME”。
在图1中，DME发动机系统1包括发动机2、燃料容器3、高压泵4和发动机控制装置5。DME发动机系统1包括第一燃料管11、第二燃料管12、第三燃料管13和第四燃料管14，来作为燃料用管。DME发动机系统1包括第一吹出管21、第二吹出管22和第三吹出管23，来作为用于对DME蒸汽进行吹出(purge)的管。DME发动机系统1包括压力调整阀30、第二关闭阀32、第三关闭阀33、单向阀34，来作为阀。
第一燃料管11将燃料容器3与高压泵4连接。第二燃料管12将高压泵4与发动机2连接。第三燃料管13及第四燃料管14通过压力调整阀30将发动机2与燃料容器3连接。压力调整阀30设置在第三燃料管13与第四燃料管14之间。单向阀34设置在燃料容器3与第四燃料管14之间
第二关闭阀32设置在第二燃料管12与第二吹出管22之间。一旦打开第二关闭阀32，第二燃料管12内的DME蒸汽就会经由第二吹出管22释放至大气中。第三关闭阀33设置在第三燃料管13与第三吹出管23之间。一旦打开第三关闭阀33，第三燃料管13内的DME蒸汽就会经由第三吹出管23释放至大气中。
发动机控制装置5对DME发动机系统1的各部分进行控制。发动机控制装置5在发动机2工作时使高压泵4工作。在高压泵4的工作下，混合DME经由管11～14在燃料容器3及发动机2中循环。
在图1中，DME供给系统100包括改进剂容器102、改进剂泵103和供给控制装置105。DME供给系统100包括燃料供给管111、第一改进剂供给管121、第二改进剂供给管122，来作为供给管。DME供给系统100包括入口关闭阀SV-1、DME电磁阀CV-3、改进剂电磁阀CV-4、吹出电磁阀RV-2，来作为阀。DME供给系统100包括流量传感器151、供给压力传感器PS-1、温度传感器152、容器内压力传感器PS-2和容量液位传感器51，来作为传感器。
燃料供给管111将DME供给源101与燃料容器3连接。从DME供给源101向燃料容器3供给DME。在燃料供给管111上沿着DME的流动方向配置有入口关闭阀SV-1、流量传感器151、汇流部131、供给压力传感器PS-1、温度传感器152以及DME电磁阀CV-3。
第一改进剂供给管121将改进剂容器102与改进剂泵103连接。第二改进剂供给管122将改进剂泵103与燃料供给管111连接。汇流部131是第二改进剂供给管122与燃料供给管111之间的连接部。润滑改进剂从改进剂容器102经由改进剂泵103供给至燃料供给管111上的汇流部131。在第二改进剂供给管122上配置有改进剂电磁阀CV-4。
在本实施方式中，改进剂泵103是定量泵。
入口开闭阀SV-1能在汇流部131的上游侧打开关闭燃料供给管111。DME电磁阀CV-3能在汇流部131的下游侧打开关闭燃料供给管111。改进剂电磁阀CV-4能打开关闭第二改进剂供给管122。
供给压力传感器PS-1能在汇流部131的下游侧对燃料供给管111内的压力进行检测。
流量传感器151能对燃料供给管111内的流量进行检测。因此，不用说，流量传感器151能检测出在燃料供给管111内产生流动或是流动停止。
温度传感器152能在汇流部131的下游侧对燃料供给管111内的温度进行检测。在本实施方式中，温度传感器152是热电偶。
吹出电磁阀RV-2设置在第一吹出管21上。一旦打开吹出电磁阀RV-2，燃料容器3内的DME蒸汽就会经由第一吹出管21释放至大气中。
容器内压力传感器PS-2对第一燃料管11的压力进行检测。在此，第一燃料管11的压力等于燃料容器3内的压力。
容量液位传感器51对储存在燃料容器3内的混合DME的量进行检测。
供给控制装置105对DME供给系统100的各部分进行控制。具体来说，供给控制装置105对吹出电磁阀RV-2、入口关闭阀SV-1、DME电磁阀CV-3及改进剂电磁阀CV-4的开闭进行控制。供给控制装置105对改进剂泵103的驱动进行控制。供给控制装置105能把握由供给压力传感器PS-1、容器内压力传感器PS-2、容量液位传感器51及温度传感器152得到的检测信息。
在DME供给系统100中，将不含润滑改进剂的DME从DME供给源101供给至燃料供给管111。在燃料供给管111上的汇流部131处，将润滑改进剂投入DME中。也就是说，在汇流部131处，使DME与润滑改进剂混合。其结果是，可将含润滑改进剂的DME(混合DME)供给至燃料容器3。
图2是润滑改进剂的自动投入控制的流程图。供给控制装置105能执行润滑改进剂的自动投入控制。润滑改进剂的自动投入控制是顺序控制。在润滑改进剂的自动投入控制中，依次执行后述的各步骤的处理。
在润滑改进剂的自动投入控制中，将润滑改进剂自动投入DME。在此，以DME的量与润滑改进剂的量成规定比例的方式将DME与润滑改进剂混合。特别是，将润滑改进剂持续且每次少量地投入燃料供给管111内，以使DME与润滑改进剂良好混合。以下，对具体的步骤进行说明。
在润滑改进剂的自动投入控制的开始时刻，打开入口开闭阀SV-1，并关闭DME电磁阀CV-3及改进剂电磁阀CV-4。入口关闭阀SV-1除了维修等时候之外始终是打开的。
DME供给系统100包括用于启动系统的启动开关。在步骤S1中，一旦检测出启动开关被按下，供给控制装置105就开始润滑改进剂的自动投入控制。
在步骤S2中，供给控制装置105计算出DME供给目标量。DME供给目标量是指在本次的DME供给作业中DME供给系统100向燃料容器3供给DME的量。在本实施方式中，将燃料容器3内的空余容量设定为DME的供给目标量。
DME供给目标量＝容器最大量-容器残余量···(1)
容器最大量是燃料容器3的最大容量，是确定的。容器残余量是在燃料容器3内残留的混合DME的量。供给控制装置105能基于由容量液位传感器51得到的检测信息来确定容器残余量。因此，供给控制装置105能基于式(1)计算出DME供给目标量。
在步骤S3中，供给控制装置105计算出润滑改进剂的投入量。投入量是指在本次的DME供给作业中与DME供给目标量相应地投入的润滑改进剂的量。如上所述，将供给目标量与投入量的比例设定为规定比例。因此，可基于供给目标量以及式(2)及式(3)来计算出投入量。
投入量(ml)＝DME供给目标量(L)×规定比例···(2)
规定比例＝DME比重(g/cm3)×润滑改进剂浓度(ppm)/(润滑改进剂比重(kg/m3)×1000)···(3)
式(3)采用重量比。DME比重＝0.67(g/cm3)，润滑改进剂比重(kg)＝0.9(kg/m3)。
供给控制装置105能基于式(2)及式(3)来计算出润滑改进剂的投入量。
在步骤S4中，供给控制装置105基于DME供给时间来设定改进剂投入时间。DME供给时间是为供给供给目标量的DME所需要的时间。也就是说，供给目标量的DME经过DME供给时间这点时间填充至燃料容器3内。改进剂投入时间是为投入投入量的润滑改进剂所花费的时间。也就是说，润滑改进剂经过改进剂投入时间这点时间连续地投入至燃料供给管111内。
为使润滑改进剂与DME良好地混合，较为理想的是，在供给DME的期间，将润滑改进剂持续地投入至燃料供给管111内。因此，可考虑将改进剂投入时间设定为与DME供给时间相等。在本实施方式中，改进剂投入时间设定为比DME供给时间少规定时间。在规定时间为30秒的情况下，当DME供给时间为120秒时，改进剂投入时间设定为90秒。通过使改进剂投入时间比DME供给时间短，就可确保在DME供给的最终阶段流过DME的时间。其结果是，能可靠地防止所投入的润滑改进剂残留在燃料供给管111内。
DME供给时间通过下述方式确定。DME供给源101排出DME的压力是固定的。因此，在打开DME电磁阀CV-3时，在燃料供给管111中流动的DME的流量也是固定值。因此，供给目标量等于DME供给时间×DME供给源101的排出压力。DME供给源101的排出压力是已知值。因此，只要在步骤S2中确定供给目标量，供给控制装置105就能基于供给目标量来确定DME供给时间。
在步骤S5中，供给控制装置105基于改进剂投入时间及投入量来计算润滑改进剂的流量。润滑改进剂的流量是指投入燃料供给管111内的润滑改进剂的流量。作为定量泵的改进剂泵103的排出流量等于润滑改进剂的流量。投入量等于改进剂投入时间×润滑改进剂的流量。因此，供给控制装置105能基于改进剂投入时间及投入量来计算出所需的排出流量。
在步骤S6中，供给控制装置105打开DME电磁阀CV-3。其结果是，DME流入至燃料容器3内。
在步骤S7中，供给控制装置105基于流量传感器151中是否有燃料流动脉冲来确认在燃料供给管111内是否有流动。也就是说，供给控制装置105通过打开DME电磁阀CV-3来确认DME正常流动。
在步骤S8中，供给控制装置105打开改进剂电磁阀CV-4。其结果是，处于能将润滑改进剂混入DME的状态。
在步骤S9中，供给控制装置105在启动改进剂泵103的同时确认是否能够启动。在此，供给控制装置105将改进剂泵103的目标输出设定为在步骤S5中计算出的排出流量。在确认了启动的情况下，处理前进至步骤S11，在没有确认启动的情况下，处理前进至步骤S10。
在步骤S10中，供给控制装置105关闭DME电磁阀CV-3及改进剂电磁阀CV-4。供给控制装置105因改进剂泵103存在不良情况而暂时结束润滑改进剂的自动投入控制。
在步骤S11中，供给控制装置105等待从改进剂泵103的启动时刻开始经过改进剂投入时间。在改进剂投入时间的期间，DME与润滑改进剂在燃料供给管111内混合。其结果是，混合DME经由燃料供给管111而供给至燃料容器3。
在步骤S12中，供给控制装置105停止改进剂泵103的驱动。
在步骤S13中，供给控制装置105关闭改进剂电磁阀CV-4。其结果是，处于不能将润滑改进剂混入DME的状态。
在步骤S14中，供给控制装置105等待将供给目标量的混合DME填充至燃料容器3内。供给控制装置105能基于容量液位传感器51的检测信息或是从DME电磁阀CV-3的打开时刻开始所测算的DME供给时间，来把握已填充了供给目标量。
在此，从改进剂泵103的启动时刻至改进剂投入时间经过之前的期间，将混合DME供给至燃料容器3。而在改进剂投入时间经过之后，将不含润滑改进剂的DME供给至燃料容器3。
在步骤S15中，供给控制装置105关闭DME电磁阀CV-3。其结果是，停止DME的供给。
在步骤S16中，供给控制装置105结束润滑改进剂的自动投入控制。
在本实施方式中，具有如下效果。本实施方式能以使DME与润滑改进剂之比保持在规定比例的方式将润滑改进剂自动地投入DME中。特别是，利用定量泵(改进剂泵103)将润滑改进剂持续投入燃料中，因此，能将润滑混合剂与DME均匀混合。通过将DME与润滑改进剂良好混合，就能防止燃料喷射系统的异常磨损。
此外，本实施方式以使改进剂投入时间在DME供给时间之前结束的方式开始投入润滑改进剂。因此，能可靠地防止所投入的润滑改进剂残留在燃料供给管111内。
在本实施方式中，改进剂投入时间设定为比DME供给时间少规定时间。改进剂投入时间也可以设定为比DME供给时间少规定比例。此外，改进剂投入时间也可以设定为与DME供给时间相等。
在本实施方式中，检测是否有DME流动的元件是流量传感器151。本实施方式可使用仅能检测出是否有流动的元件来代替能检测出流量的流量传感器151。
(符号说明)
2发动机
3燃料容器
100DME供给系统
111燃料供给管
121第一改进剂供给管
122第二改进剂供给管
131汇流部
CV-3DME电磁阀
CV-4改进剂电磁阀
151流量传感器

Claims (3)

1.一种润滑改进剂的自动投入方法，在将供给目标量的燃料经由燃料供给管供给至发动机的燃料容器内时，通过将润滑改进剂投入所述燃料供给管内，来将所述润滑改进剂与所述燃料混合，其特征在于，
以所述供给目标量与所述润滑改进剂的投入量之比处于规定比例的方式，计算出与所述供给目标量相对应的所述投入量，
将投入所述投入量的所述润滑改进剂所花费的改进剂投入时间设定为与供给所述供给目标量的所述燃料所需要的燃料供给时间相等，
基于所述改进剂投入时间及所述投入量计算出所投入的所述润滑改进剂的流量，
在所述改进剂投入时间内，以所述流量持续地投入所述润滑改进剂。
2.一种润滑改进剂的自动投入方法，在将供给目标量的燃料经由燃料供给管供给至发动机的燃料容器内时，通过将润滑改进剂投入所述燃料供给管内，来将所述润滑改进剂与所述燃料混合，其特征在于，
以所述供给目标量与所述润滑改进剂的投入量之比处于规定比例的方式，计算出与所述供给目标量相对应的所述投入量，
将投入所述投入量的所述润滑改进剂所花费的改进剂投入时间设定为比供给所述供给目标量的所述燃料所需要的燃料供给时间短规定时间或规定比例，
基于所述改进剂投入时间及所述投入量计算出所投入的所述润滑改进剂的流量，
在所述改进剂投入时间内，以所述流量持续地投入所述润滑改进剂。
3.如权利要求2所述的润滑改进剂的自动投入方法，其特征在于，以使所述改进剂投入时间在所述燃料供给时间之前结束的方式开始投入所述润滑改进剂。
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