CN108223195B - 一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法，属于内燃机技术领域，包括控制单元1、气瓶2、气轨压力传感器3、排气阀4、燃气喷管5、进气道7、燃气喷射阀8、燃气气轨9、燃气滤清器10和减压器11，进气道7与燃气喷射阀8之间的燃气喷管5上安装有电磁阀6。在双燃料发动机的两种工作模式下，气轨压力传感器3监测燃气气轨9内的压力，当其监测压力值低于临界值时气轨压力传感器3将信号传递给控制单元1，通过控制单元1控制电磁阀6的关闭来阻断燃气喷管5的通路，从而达到防止燃气喷射阀8由于气轨压力不足而反向开启的目的，以此防止燃气喷射阀被磨损和腐蚀，从而有效的保护燃气喷射阀等重要部件。

Description

一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法。
背景技术
燃气发动机是由燃气在气缸中点燃后爆发，推动活塞上下运动把热能转换为机械能从而做功的。燃气发动机由于在排放性能和经济性能上要优于汽油机所以应用前景较好。目前的燃气发动机有双燃料和纯气体两种，而双燃料发动机有两种工作模式，分别为双燃料模式和柴油模式。
在实际应用中发现双燃料发动机的燃气喷射阀容易磨损，这是由于燃气喷射阀在实际工作中反向开启造成的。燃气喷气阀反向开启会导致进气道内的气体颗粒流入喷气阀中，导致针阀磨损而造成喷气阀无法关严，使得燃气在进气道内堆积，有可能会导致回火。泄露的燃气还会进入气缸使得气缸内压力升高率升高，气缸热负荷增高进而导致拉缸等问题。燃气喷射阀的工作状态可以直接影响到气缸内燃气的燃烧效果，进而影响到燃气发动机的工作效率！所以对于双燃料发动机的问题中，防止燃气喷射阀的反向开启是最重要的问题之一。
另外，由于燃料在燃烧时都会存在燃烧不完全的现象，而燃料的不完全燃烧将会导致一些硫化物和氮化物的产生，这些气体有可能会对金属部件产生腐蚀作用。燃气气路系统在正常情况下燃气由燃气喷射阀喷入气缸，再由气缸把废气排出不会对燃气喷射阀产生腐蚀影响。但是，当燃气喷射阀反向开启，这样不完全燃烧产生的废气就会回流。此时产生的危害有两方面，一是废气会对燃气喷射阀及其他相关部件产生腐蚀，二是废气进入燃气气轨导致燃气被污染影响后续的燃烧效果。
双燃料发动机的燃气气路系统主要包括气瓶、燃气管路、燃气气轨、燃气喷射阀、进气管道。燃气由气瓶放出通过燃气管路进入到燃气气轨中，燃气在气轨中进行稳压，随后燃气由燃气气轨分配到各个燃气喷射阀中喷入气缸内进行燃烧做功。
本发明所涉及的是一种双燃料发动机，它有两种工作模式。其中一种是双燃料模式，此时支持气缸工作的燃料是由气瓶提供的天然气，当气瓶内的气体不足导致气压降低时，燃气气轨中的压力也会降低。当气轨内的压力降低到临界压力以下时，由于进气道内的压力大于气轨内的压力和弹簧预紧力之和便会使燃气喷射阀反向开启。第二种是柴油模式，此时气轨内没有压力，而气缸内的压力很大必然会导致燃气喷气阀反向开启。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止燃气喷射阀反向开启的电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统及控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明公开了一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，包括控制单元1、气瓶2、气轨压力传感器3、排气阀4、燃气喷管5、进气道7、燃气喷射阀8、燃气气轨9、燃气滤清器10和减压器11，进气道7与燃气喷射阀8之间的燃气喷管5上安装有电磁阀6；气瓶2通过燃气滤清器10和减压器11与燃气气轨9连接，燃气气轨9之后与排气阀4与进气道7连接。
对于一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，所述的气瓶2之后先连接减压器11再连接燃气滤清器10。
对于一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，所述的燃气气轨9上装有一个气轨压力传感器3，燃气气轨9后端与排气阀4连接，下端安装有多个燃气喷射阀8，每个燃气喷射阀8通过燃气喷管5连接到进气道7，燃气喷管5上安装有电磁阀6。
对于一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，所述的控制单元1分别与气轨压力传感器3和电磁阀6相连，控制单元1接收气轨压力传感器3采集的燃气气轨9内的压力，并控制电磁阀6的开关。
本发明还公开了一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统控制方法，当燃气气轨9内的压力低于临界值时，电磁阀6关闭，防止燃气喷射阀8反向开启燃气回流进入燃气喷射阀8，其具体的步骤为：
(1)系统初始化设置，燃气由气瓶放出；
(2)气体经过减压器减压，再通过燃气滤清器过滤燃气，输入燃气气轨稳压；
(3)气轨压力传感器不断检测燃气气轨内的压力状态，当气轨内的压力高于临界值时，燃气喷射阀正常工作；当气轨内的压力低于临界值时，气轨压力传感器将信号传输给控制单元；
(4)控制单元接收到气轨压力传感器传输的信号，控制电磁阀关闭，阻断燃气喷管的通路，防止燃气喷射阀的反向开启，阻止燃气回流。
对于一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统控制方法，所述的燃气气轨内的压力临界值为500kPa。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种双燃料发动机燃气气路系统，使燃气系统在使用过程中不会因为气轨压力的降低导致燃气喷射阀反向开启，以此防止燃气喷射阀被磨损和腐蚀，从而有效的保护燃气喷射阀等重要部件。
附图说明
图1为本发明中电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统的布置方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
结合图1，本发明公开了一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，包括控制单元1、气瓶2、气轨压力传感器3、排气阀4、燃气喷管5、进气道7、燃气喷射阀8、燃气气轨9、燃气滤清器10和减压器11，进气道7与燃气喷射阀8之间的燃气喷管5上安装有电磁阀6；气瓶2通过燃气滤清器10和减压器11与燃气气轨9连接，燃气气轨9之后与排气阀4与进气道7连接。
电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统中气瓶2先连接减压器11再连接燃气滤清器10；燃气气轨9上装有一个气轨压力传感器3，燃气气轨9后端与排气阀4连接，下端安装有多个燃气喷射阀8，每个燃气喷射阀8通过燃气喷管5连接到进气道7，燃气喷管5上安装有电磁阀6；控制单元1分别与气轨压力传感器3和电磁阀6相连，控制单元1接收气轨压力传感器3采集的燃气气轨9内的压力，并控制电磁阀6的开关。
本发明还公开了一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统控制方法，本发明的核心在于电磁阀6，由电磁阀阻断燃气回流通路，达到阻止燃气回流以及燃气喷射阀反向开启的目的。整个系统运行过程是燃气先由气瓶2放出经过减压器11减压然后由燃气滤清器10过滤燃气，之后被过滤的燃气进入燃气气轨9之中进行稳压，此时压力传感器3一直处于检测气轨压力的状态。当气轨9中的压力升高到一定值时，高于气缸内的压力，燃气喷射阀8正常工作。当气瓶2内压力降低，导致气轨9内压力不能维持而持续降低，当气轨9内压力降低到低于气缸内压力时，燃气喷射阀8将会反向开启，此时气轨9内的临界压力被压力传感器3检测到，压力传感器3将信号传给控制单元1，控制单元1将会控制电磁阀6关闭，阻断燃气喷管5的通路防止燃气喷射阀反向开启，阻止燃气回流，其中，燃气气轨内的压力临界值为500kPa。
双燃料发动机有两种工作模式，在双燃料发动机处于双燃料工作模式时由于气瓶内的燃气减少导致气轨内的压力降低。当气轨内的压力和进气道的压力差低于大于弹簧预紧力时，燃气喷射阀将会反向开启，此时电磁阀将会关闭。当燃气发动机处于柴油模式时，气轨内没有压力，此时气缸内的压力必定会高于气轨内的压力导致燃气喷射阀反向开启，所以此时电磁阀也将关闭防止气缸和进气道内的气体回流入燃气喷射阀。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电磁阀保护型双燃料发动机燃气气路系统，包括控制单元(1)、气瓶(2)、气轨压力传感器(3)、排气阀(4)、燃气喷管(5)、进气道(7)、燃气喷射阀(8)、燃气气轨(9)、燃气滤清器(10)和减压器(11)，其特征在于：进气道(7)与燃气喷射阀(8)之间的燃气喷管(5)上安装有电磁阀(6)；气瓶(2)通过燃气滤清器(10)和减压器(11)与燃气气轨(9)连接，燃气气轨(9)之后与排气阀(4)与进气道(7)连接；
所述的气瓶(2)之后先连接减压器(11)再连接燃气滤清器(10)；
所述的燃气气轨(9)上装有一个气轨压力传感器(3)，燃气气轨(9)后端与排气阀(4)连接，下端安装有多个燃气喷射阀(8)，每个燃气喷射阀(8)通过燃气喷管(5)连接到进气道(7)；
所述的控制单元(1)分别与气轨压力传感器(3)和电磁阀(6)相连，控制单元(1)接收气轨压力传感器(3)采集的燃气气轨(9)内的压力，并控制电磁阀(6)的开关；
当燃气气轨(9)内的压力低于临界值时，电磁阀(6)关闭，防止燃气喷射阀(8)反向开启燃气回流进入燃气喷射阀(8)，其具体的步骤为：
(1)系统初始化设置，燃气由气瓶放出；
(2)气体经过减压器减压，再通过燃气滤清器过滤燃气，输入燃气气轨稳压；
(3)气轨压力传感器不断检测燃气气轨内的压力状态，当气轨内的压力高于临界值时，燃气喷射阀正常工作；当气轨内的压力低于临界值时，气轨压力传感器将信号传输给控制单元；
(4)控制单元接收到气轨压力传感器传输的信号，控制电磁阀关闭，阻断燃气喷管的通路，防止燃气喷射阀的反向开启，阻止燃气回流；
所述的燃气气轨内的压力临界值为500kPa。
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