CN116006362A - 一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于发动机燃料预处理技术领域，提供了一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，包括：油箱、可控油阀、柴油滤清器、三通阀、低压油泵、纳米气泡制备器、氢气泡/柴油燃料储存装置一、电子控制单元、氢气泡/柴油燃料储存装置二、高压油泵、高压油轨、喷油器、发动机以及供氢和氢气检测密封体；所述油箱至高压油泵之间柴油流动通道为低压油路部分；此中，油箱出口与可控油阀入口相连，可控油阀出口与柴油滤清器入口相连，柴油滤清器出口与三通阀的入口一相连，三通阀的出口三与低压油泵入口相连。本发明提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，油轨压力传感器可以实现对油轨压力的测量并将信号传输给电子控制单元。

Description

一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置

技术领域

本发明属于发动机燃料预处理技术领域，尤其涉及一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置。

背景技术

微纳米气泡是一种粒径尺度在微米和纳米范围内的气泡，纳米气泡具备与宏观气泡大不相同的物理化学性质，如比表面积大，气相溶解度高，液相稳定性强和界面ζ电位高等性质。目前，具有优越的气液两相泡状流性质的纳米气泡流体在水处理、矿物浮选、作物栽培及生物医药领域的应用得到了越来越多的关注。在汽车发动机领域，也有研究证明了纳米气泡的添加对发动机燃烧性能具有有效的提升。

氢气是一种环保高效能源，其燃烧产物为水，不会造成环境污染，并且燃烧产生的能量非常之高，资源永久再生。目前，进气加氢预混合氢气/柴油发动机的燃烧已经得到广泛研究，柴油自燃形成多个着火中心，从而引燃燃烧室内的稀薄预混合气，实现稀薄燃烧。纳米气泡的微观性质为氢气在内燃机中的应用以及柴油机燃烧过程的控制提供了一条全新的途经。

为此，针对柴油机高压喷射和电控喷射技术开发的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置以改善雾化，提高油气混合速率和混合质量。本发明可以应用于现有汽车的动力系统实现微氢气泡/柴油燃料的制备和供给，实现燃料预处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，旨在克服现有技术的不足，尤其是微纳米气泡柴油技术方面的空白。

因此，本发明的主要目的在于提高混合燃料制备效率，利用纳米气泡制备器产生微氢气泡/柴油燃料，以改善柴油机的燃烧和排放特性。

本发明是这样实现的，一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，包括：

油箱、可控油阀、柴油滤清器、三通阀、低压油泵、纳米气泡制备器、氢气泡/柴油燃料储存装置一、电子控制单元、氢气泡/柴油燃料储存装置二、高压油泵、高压油轨、喷油器、发动机以及供氢和氢气检测密封体；

所述油箱至高压油泵之间柴油流动通道为低压油路部分；此中，油箱出口与可控油阀入口相连，可控油阀出口与柴油滤清器入口相连，柴油滤清器出口与三通阀的入口一相连，三通阀的出口三与低压油泵入口相连，低压油泵出口与纳米气泡制备器入口相连，纳米气泡制备器出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一入口，氢气泡/柴油燃料储存装置一出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置二入口，氢气泡/柴油燃料储存装置二出口连接高压油泵入口；

所述高压油泵至喷油器为高压油路部分；此中，高压油泵出口与高压油轨入口相连，高压油轨出口与喷油器入口相连，喷油器与发动机相连。

进一步的技术方案，纳米气泡制备器一端入口与低压油泵相连，另一端入口与三通止回阀出口三相连，出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一；

纳米气泡制备器采用流体力学性空化，利用湍流和文丘里管原理产生微气泡，保证在装置设计制备时间范围内能够循环制备完成浓度满足要求的微氢气泡/柴油燃料；所述纳米气泡制备器方法包括但不限于利用文丘里管空化实现，也可以采用诸如机械切割、超声空化等方法产生。

进一步的技术方案，所述氢气泡/柴油燃料储存装置一上集成有阀门一、阀门二以及阀门三，同时装有压力传感器一、高液位高度传感器、气泡浓度传感器以及低液位高度传感器；所述阀门一与三通阀的入口二相连，所述阀门二与氢气循环泵入口相连，所述阀门三与氢气泡/柴油燃料储存装置二相连；

所述阀门一、阀门二以及阀门三，其开度均可以通过电子控制单元调节；所述阀门二与所述压力传感器一皆置于氢气泡/柴油燃料储存装置一顶部，所述高液位高度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度80%-90%处，所述气泡浓度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度50%处，可以是基于纳米金膜的光纤微气泡浓度传感器或基于超声空化的微气泡浓度传感器；

此外，亦可以通过测量微氢气泡/柴油燃料的zeta电位或其他特性进行气泡浓度的表征；所述低液位高度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度10%-20%处，所述阀门三和阀门一置于低液位高度传感器下方，便于柴油流出；两个所述液位高度传感器之间的存储容量应大于等于氢气泡/柴油燃料储存装置二的总容量。

进一步的技术方案，所述氢气泡/柴油燃料储存装置二上集成有液位高度传感器，氢气泡/柴油燃料储存装置二一端入口与阀门三相连，另一端入口与高压油泵和喷油器回油口相连；所述氢气泡/柴油燃料储存装置二容量满足发动机在大中小等各种负荷下的一定时间内的用油需求；所述液位高度传感器采用干簧管式，若氢气泡/柴油燃料储存装置二液位低于预设高度，打开阀门三进行供油，无论氢气泡/柴油燃料储存装置一中气泡浓度和液面高度是否达到预设值。

进一步的技术方案，所述高压油轨上集成有压力传感器二，压力传感器二将接收到的压力信号传输到电子控制单元用于状态表征。

进一步的技术方案，所述供氢和氢气检测密封体包含有三通止回阀、流量控制阀、减压阀、截止阀、氢气瓶、氢气循环泵、氢气气体报警器和阀门四；所述供氢和氢气检测密封体为一壳体，能形成绝缘密封环境，主要防止氢气泄漏后逸出。内部氢气管道连接上述各元器件，密封体与管道之间可拆卸。在气路连接方面，氢气瓶与三通止回阀之间依次连接有截止阀、减压阀、流量控制阀，供氢和氢气检测密封体可以防止腔室内泄漏的氢气外泄；所述三通止回阀能够确保氢气不会回流，三通止回阀的入口一与流量控制阀相连，三通止回阀的入口二与氢气循环泵相连，出口三与纳米气泡制备器相连；所述氢气循环泵与阀门二相连，其转速可通过电子控制单元进行控制，根据发动机工况的不同预设不同的转速，保证氢气循环量与氢气泡/柴油燃料储存装置一逸出氢气量相近；由于氢气密度相对较小，所述氢气气体报警器安装在供氢和氢气检测密封体的上方，所述阀门四安装在供氢和氢气检测密封体外侧上方，方便氢气泄漏后的排氢处理；

低压油泵抽取的柴油与氢气瓶供应的氢气在纳米气泡制备器中形成一定浓度的微氢气泡/柴油燃料，经过在氢气泡/柴油燃料储存装置一中循环达到浓度要求后，进入氢气泡/柴油燃料储存装置二进行存储，制备完成的微氢气泡/柴油燃料经高压油泵在共轨管中形成足够、稳定压力，经喷油器喷入缸内进行雾化燃烧。

所述氢气瓶用来储存氢气，负责向纳米气泡制备器输送氢气。

所述截止阀、减压阀和流量控制阀，其阀门开度及开闭状态均可以通过电子控制单元进行控制，也可以采用物理阀门。适应不同负荷下的发动机工作，阀门开度分别预设不同的开度值。

所述氢气气体报警器安装在密封体上方，一旦检测到氢气含量，第一时间发出警报，同时将警报信息输送回电子控制单元，电子控制单元向控制室发出警报信息。同时，电子控制单元发出指令关闭截止阀，截断氢气供应，关闭氢气循环泵、阀门二和低压油泵。

所述氢气循环泵用来将氢气泡/柴油燃料储存装置一中分离的氢气输送至三通止回阀，与氢气瓶输送的氢气混合后，共同进入纳米气泡制备器。氢气循环泵的循环速度与氢气泡/柴油燃料储存装置一中氢气逸出速度相近。

所述阀门四为常闭状态，当且仅当供氢和氢气检测密封体内发生氢气泄漏后，用作排出氢气处理。

所述氢气泡/柴油燃料储存装置一中集成有阀门一、阀门二、阀门三、高液位高度传感器、压力传感器、低液位高度传感器、气泡浓度传感器。所述阀门一与三通阀入口二相连，阀门一的开闭由电子控制单元控制，预设为全开和闭合两种状态，主要负责微氢气泡/柴油燃料的制备循环。

所述压力传感器负责实时测量氢气泡/柴油燃料储存装置一中的气体压力。所述阀门二开度可由电子控制单元控制，预设为全开和闭合两种状态，主要负责氢气循环。

所述阀门三与氢气泡/柴油燃料储存装置二相连，阀门三开度由电子控制单元控制，预设为全开和闭合两种状态，负责微氢气泡/柴油燃料由氢气泡/柴油燃料储存装置一到氢气泡/柴油燃料储存装置二的输送。

所述气泡浓度传感器可以是基于纳米金膜的光纤微气泡浓度传感器或基于超声空化的微气泡浓度传感器。

所述低液位高度传感器和高液位高度传感器分别为常闭型干簧管和常开型干簧管。当氢气泡/柴油燃料储存装置一中液位高度高于预设最高液位时，关闭可控油阀，停止从油箱抽取柴油。当液位高度低于预设最低液位时，开启阀门一，关闭阀门三，进行制备循环。

所述高压油泵出口与高压油轨相连，回油口与所述喷油器回油相连，共同回油到氢气泡/柴油燃料储存装置二。所述高压油轨出口连接有喷油器，其上集成有轨压传感器，高压油泵输入高压氢气泡/柴油燃料；

所述电子控制单元输入端分别与气泡浓度传感器、低液位高度传感器、高液位高度传感器、压力传感器一、供氢和氢气检测密封体、液位高度传感器和压力传感器二相连。所述电子控制单元输出端分别与高压油泵、喷油器、氢气泡/柴油燃料储存装置一、可控油阀、供氢和氢气检测密封体及低压油泵相连。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，油轨压力传感器可以实现对油轨压力的测量并将信号传输给电子控制单元。高压油轨为氢气泡/柴油燃料建立稳定轨压，并且利用电子控制单元进行控制，灵活控制喷油压力，实现对高压富氢气泡柴油的稳定、精确调节，提高雾化质量。

2、本发明提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，在柴油进入高压油轨经喷油器喷油之前，在输油管道中串接微纳米气泡发生装置，使得柴油和氢气在纳米气泡制备器中预混形成微氢气泡/柴油燃料。这种含有大量微氢气泡的柴油燃料一方面在喷雾雾化时，能提高雾化质量，另一方面在燃烧过程中，能够大幅提高柴油机的燃烧热效率。

3、本发明提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，所制备微氢气泡/柴油燃料的着火滞燃期缩短，使得发动机的工作更加柔和；在微氢气泡/柴油燃料中，微量氢的存在能够改善燃烧过程，降低油耗，提高燃油经济性。

4、本技术方案采用电子控制单元和供氢和氢气检测密封体进行氢气循环及氢气泄漏检测，保证在混合燃料制备过程中氢气的平稳供应及外泄氢气的及时检测报警；氢气泡/柴油燃料储存装置一和氢气泡/柴油燃料储存装置二的配合使用可以保证在发动机工作过程中充足的、满足浓度要求的微氢气泡/柴油燃料的供应。

5、本发明提供一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，各集成传感器和执行器能够保证微氢气泡/柴油燃料的稳定制备和发动机的平稳运行，利用氢气泡/柴油燃料的性质改善雾化效果，提高雾化均匀性，达到清洁燃烧的目的。

附图说明

图1为一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置结构示意图；

图2为一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置电子控制单元控制逻辑图。

附图中：油箱1、可控油阀2、柴油滤清器3、三通阀4、低压油泵5、纳米气泡制备器6、阀门一7、阀门二8、氢气泡/柴油燃料储存装置一9、压力传感器一10、高液位高度传感器11、阀门三12、气泡浓度传感器13、低液位高度传感器14、电子控制单元15、氢气泡/柴油燃料储存装置二16、液位高度传感器17、压力传感器二18、压油泵19、高压油轨20、喷油器21、三通止回阀22、流量控制阀23、减压阀24、截止阀25、氢气瓶26、氢气循环泵27、氢气气体报警器28、阀门四29、发动机30、供氢和氢气检测密封体S100。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图2所示，为本发明提供的一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，包括：

油箱1、可控油阀2、柴油滤清器3、三通阀4、低压油泵5、纳米气泡制备器6、氢气泡/柴油燃料储存装置一9、电子控制单元15、氢气泡/柴油燃料储存装置二16、高压油泵19、高压油轨20、喷油器21、发动机30以及供氢和氢气检测密封体S100；

所述油箱1至高压油泵19之间柴油流动通道为低压油路部分；此中，油箱1出口与可控油阀2入口相连，可控油阀2出口与柴油滤清器3入口相连，柴油滤清器3出口与三通阀4的入口一相连，三通阀4的出口三与低压油泵5入口相连，低压油泵5出口与纳米气泡制备器6入口相连，纳米气泡制备器6出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一9入口，氢气泡/柴油燃料储存装置一9出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置二16入口，氢气泡/柴油燃料储存装置二16出口连接高压油泵19入口；

所述高压油泵19至喷油器21为高压油路部分；此中，高压油泵19出口与高压油轨20入口相连，高压油轨20出口与喷油器21入口相连，喷油器21与发动机30相连。

在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，纳米气泡制备器6一端入口与低压油泵5相连，另一端入口与三通止回阀22出口三相连，出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一9；

纳米气泡制备器6采用流体力学性空化，利用湍流和文丘里管原理产生微气泡，保证在装置设计制备时间范围内能够循环制备完成浓度满足要求的微氢气泡/柴油燃料；所述纳米气泡制备器方法包括但不限于利用文丘里管空化实现，也可以采用诸如机械切割、超声空化等方法产生。

在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述氢气泡/柴油燃料储存装置一9上集成有阀门一7、阀门二8以及阀门三12，同时装有压力传感器一10、高液位高度传感器11、气泡浓度传感器13以及低液位高度传感器14；所述阀门一7与三通阀4的入口二相连，所述阀门二8与氢气循环泵27入口相连，所述阀门三12与氢气泡/柴油燃料储存装置二16相连；

所述阀门一7、阀门二8以及阀门三12，其开度均可以通过电子控制单元15调节；所述阀门二8与所述压力传感器一10皆置于氢气泡/柴油燃料储存装置一9顶部，所述高液位高度传感器11置于氢气泡/柴油燃料储存装置一9高度80%-90%处，所述气泡浓度传感器13置于氢气泡/柴油燃料储存装置一9高度50%处，可以是基于纳米金膜的光纤微气泡浓度传感器或基于超声空化的微气泡浓度传感器；

此外，亦可以通过测量微氢气泡/柴油燃料的zeta电位或其他特性进行气泡浓度的表征；所述低液位高度传感器14置于氢气泡/柴油燃料储存装置一9高度10%-20%处，所述阀门三12和阀门一7置于低液位高度传感器14下方，便于柴油流出；所述高液位高度传感器11和低液位高度传感器14之间的存储容量应大于等于氢气泡/柴油燃料储存装置二16的总容量。

在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述氢气泡/柴油燃料储存装置二16上集成有液位高度传感器17，氢气泡/柴油燃料储存装置二16一端入口与阀门三12相连，另一端入口与高压油泵19和喷油器21回油口相连；所述氢气泡/柴油燃料储存装置二16容量满足发动机在大中小等各种负荷下的一定时间内的用油需求；所述液位高度传感器17采用干簧管式，若氢气泡/柴油燃料储存装置二16液位低于预设高度，打开阀门三12进行供油，无论氢气泡/柴油燃料储存装置一9中气泡浓度和液面高度是否达到预设值。

在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述高压油轨20上集成有压力传感器二18，压力传感器二18将接收到的压力信号传输到电子控制单元15用于状态表征。

在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述供氢和氢气检测密封体S100包含有三通止回阀22、流量控制阀23、减压阀24、截止阀25、氢气瓶26、氢气循环泵27、氢气气体报警器28和阀门四29；在气路连接方面，氢气瓶26与三通止回阀22之间依次连接有截止阀25、减压阀24、流量控制阀23，供氢和氢气检测密封体S100可以防止腔室内泄漏的氢气外泄；所述三通止回阀22能够确保氢气不会回流，三通止回阀22的入口一与流量控制阀23相连，三通止回阀22的入口二与氢气循环泵27相连，出口三与纳米气泡制备器6相连；所述氢气循环泵27与阀门二8相连，其转速可通过电子控制单元进行控制，根据发动机工况的不同预设不同的转速，保证氢气循环量与氢气泡/柴油燃料储存装置一9逸出氢气量相近；由于氢气密度相对较小，所述氢气气体报警器28安装在供氢和氢气检测密封体S100的上方，所述阀门四29安装在供氢和氢气检测密封体S100外侧上方，方便氢气泄漏后的排氢处理；

低压油泵5抽取的柴油与氢气瓶26供应的氢气在纳米气泡制备器6中形成一定浓度的微氢气泡/柴油燃料，经过在氢气泡/柴油燃料储存装置一9中循环达到浓度要求后，进入氢气泡/柴油燃料储存装置二16进行存储，制备完成的微氢气泡/柴油燃料经高压油泵19在共轨管中形成足够、稳定压力，经喷油器21喷入缸内进行雾化燃烧。

本发明提出的一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，包括包括油箱1、可控油阀2、柴油滤清器3、三通阀4、低压油泵5、纳米气泡制备器6、氢气泡/柴油燃料储存装置一9、电子控制单元15、氢气泡/柴油燃料储存装置二16、高压油泵19、高压油轨20、喷油器21、发动机30、供氢和氢气检测密封体S100。

油箱1至高压油泵19之间柴油流动通道为低压油路部分。低压油泵开启后，柴油由油箱1依次流经可控油阀2、柴油滤清器3、三通阀4、低压油泵5、纳米气泡制备器6、氢气泡/柴油燃料储存装置一9、氢气泡/柴油燃料储存装置二16，最后进入高压油泵19。此中，油箱1出口与可控油阀2入口相连，可控油阀2出口连接柴油滤清器3入口，柴油滤清器3出口连接三通阀4入口，三通阀4出口连接低压油泵5入口，低压油泵5出口连接纳米气泡制备器6入口，纳米气泡制备器6出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一9入口，氢气泡/柴油燃料储存装置一9出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置二16入口，氢气泡/柴油燃料储存装置二16出口连接高压油泵19入口。

在纳米气泡制备器6内部，采用流体力学性空化，利用湍流和文丘里管原理产生微气泡，保证在装置设计制备时间范围内能够制备完成浓度满足要求的微氢气泡/柴油燃料。也可以采用其他诸如机械切割、超声空化等方法产生。

氢气泡/柴油燃料储存装置一9上集成有阀门一7、阀门二8、阀门三12、压力传感器一10、高液位高度传感器11、气泡浓度传感器13和低液位高度传感器14。依据传感器测量所得参数，微氢气泡/柴油燃料在氢气泡/柴油燃料储存装置一9、三通阀4、低压油泵5、纳米气泡制备器6之间循环。

阀门一7与三通阀4入口2相连，阀门一7的开闭由电子控制单元15控制，预设为全开和闭合两种状态，主要负责微氢气泡/柴油燃料的制备循环。当纳米气泡制备器6处于工作状态时，阀门一7开启，一定浓度的微氢气泡/柴油燃料在氢气泡/柴油燃料储存装置一9、三通阀4、低压油泵5及纳米气泡制备器6之间进行循环制备，直到氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的燃料气泡浓度和液位高度均到达预设值。

所述压力传感器一10负责实时测量氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的气体压力。所述阀门二8开度可由电子控制单元15控制，预设为全开和闭合两种状态，主要负责氢气循环。微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置工作前，系统预设氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的压力最高和最低值，当实时压力大于最高预设压力时，开启氢气循环泵27和阀门二8，氢气在氢气泡/柴油燃料储存装置一9、氢气循环泵27、三通止回阀22和纳米气泡制备器6中进行循环；当实时压力低于最低预设压力时，关闭氢气循环泵27和阀门二8。

所述阀门三12与氢气泡/柴油燃料储存装置二16相连，阀门三12开度由电子控制单元15控制，预设为全开和闭合两种状态，负责微氢气泡/柴油燃料由氢气泡/柴油燃料储存装置一9到氢气泡/柴油燃料储存装置二16的输送。阀门三的开闭与氢气泡/柴油燃料储存装置一9的液位高度、气泡浓度及氢气泡/柴油燃料储存装置二16的液位高度密切相关。最首要的，当氢气泡/柴油燃料储存装置二16的液位高度低于预设高度时，开启阀门三12。当氢气泡/柴油燃料储存装置一9的气泡浓度达到预设浓度值并且液位高度达到最高液位预设值，开启阀门三12。当液位高度低于最低预设高度或气泡浓度低于预设浓度时，关闭阀门三12。特殊的，当由于氢气泡/柴油燃料储存装置二16的液位高度低于预设高度而打开阀门三12时，直到氢气泡/柴油燃料储存装置一9的液位高度低于最低预设高度时，方可关闭阀门三12。

在气路连接方面，氢气瓶26与三通止回阀22之间依次连接有截止阀25、减压阀24和流量控制阀23。供氢和氢气检测密封体S100内部还装有氢气循环泵27及氢气气体报警器28。依据电子控制单元15接收到的传感器信号，氢气在氢气循环泵27的作用下，氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的部分逸出氢气将流过氢气循环泵27、三通止逆阀22和纳米气泡制备器6进行循环。

所述高压油泵19到喷油器21之间为高压油路，高压油泵将高压微氢气泡/柴油燃料输送到高压油轨20，高压共轨系统将微氢气泡/柴油燃料蓄积起来，消除燃油中的压力波动之后，输送给喷油器21，在电磁阀开闭信号下，喷油器进行喷油停油过程。此中，高压油泵19出口连接高压油轨20入口，高压油轨20出油口与喷油器21入口相连，最终将燃料喷入发动机30。

所述电子控制单元输入端分别连接气泡浓度传感器13、低液位高度传感器14、高液位高度传感器11、压力传感器一10、供氢和氢气检测密封体S100、液位高度传感器17、压力传感器二18，输出端分别连接高压油泵19、喷油器21、氢气泡/柴油燃料储存装置一9、可控油阀2、供氢和氢气检测密封体S100、低压油泵5。

本发明提出了一种针对上述微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置的控制方法。针对微氢气泡/柴油燃料的制备提出控制方法，通过电子控制系统对各传感器和执行器的实时监控，以保证在供油过程中，纳米气泡制备系统能够提供足量浓度的供发动机需求的微氢气泡/柴油燃料。

一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于包括以下步骤：

第一步，电子控制单元15接到供电信号后进行初始化，可控油阀2、阀门一7、阀门二8、阀门三12和截止阀25处于关闭状态，各传感器将测量所得信号发送至电子控制单元15。

第二步，启动高压油泵19建立轨压，高压油泵19抽取氢气泡/柴油燃料储存装置二16中的微氢气泡/柴油燃料，由高压油轨20建立稳定压力后，经喷油器21喷入发动机30缸内燃烧。

第三步，判断液位高度传感器17测量的液位高度参数。若氢气泡/柴油燃料储存装置二16中的液位高度低于预设值，则电子控制单元15输出控制信号打开阀门三12，使得氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的燃料流入氢气泡/柴油燃料储存装置二16。否则保持状态不变，进入下一步。

第四步，判断氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的气泡浓度参数和液位高度参数。若液位高度低于最低预设值，无论气泡浓度是否达到预设值，开启微氢气泡/柴油燃料制备循环，即启动低压油泵5，打开阀门一7、可控油阀2和截止阀25，关闭阀门三12，一方面从油箱1中抽取燃料增加液位高度，另一方面开始制备循环，增加燃料中气泡浓度。若液位高度高于最低预设高度且低于最高预设高度，气泡浓度低于预设值，则同样开启微氢气泡/柴油燃料制备循环，状态维持上述不变，即维持低压油路抽油、气路供氢及气泡制备循环；若液位高度高于最低预设高度，气泡浓度达到或高于预设值，则关闭微氢气泡/柴油燃料制备循环，即关闭低压油泵5和氢气循环泵27，关闭截止阀25和阀门二8，打开阀门三12，即停止油路抽油、气路供氢和气泡制备循环。若液位高度达到最高预设高度，气泡浓度低于预设值，则关闭可控油阀2，停止低压油路从油箱抽油，开启阀门一7、低压油泵5和截止阀25，关闭阀门三12，即开启气路供氢和气泡制备循环。若液位高度达到最高预设高度，气泡浓度达到或高于预设值，则关闭可控油阀2、低压油泵5、氢气循环泵27、截止阀25和阀门二，开启阀门三12，即停止油路抽油、气路供氢和气泡制备循环，将所制备一定浓度的微氢气泡/柴油燃料通入氢气泡/柴油燃料储存装置二16。

第五步，判断氢气泡/柴油燃料储存装置一9中的压力传感器参数，若压力高于最大预设压力值，开启阀门二8和氢气循环泵27，若压力低于最小预设压力值，则关闭阀门二8和氢气循环泵27。

在上述过程中，氢气气体报警器28全程监控供氢和氢气检测密封体S100内是否有氢气泄漏。一旦检测到氢气含量，第一时间发出警报，同时将警报信息输送回电子控制单元15，电子控制单元15向控制室发出警报信息。同时，电子控制单元15发出指令关闭截止阀25，截断氢气供应，关闭氢气循环泵27、阀门三12和低压油泵5。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，包括：

油箱、可控油阀、柴油滤清器、三通阀、低压油泵、纳米气泡制备器、氢气泡/柴油燃料储存装置一、电子控制单元、氢气泡/柴油燃料储存装置二、高压油泵、高压油轨、喷油器、发动机以及供氢和氢气检测密封体；

所述油箱至高压油泵之间柴油流动通道为低压油路部分；此中，油箱出口与可控油阀入口相连，可控油阀出口与柴油滤清器入口相连，柴油滤清器出口与三通阀的入口一相连，三通阀的出口三与低压油泵入口相连，低压油泵出口与纳米气泡制备器入口相连，纳米气泡制备器出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一入口，氢气泡/柴油燃料储存装置一出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置二入口，氢气泡/柴油燃料储存装置二出口连接高压油泵入口；

所述高压油泵至喷油器为高压油路部分；此中，高压油泵出口与高压油轨入口相连，高压油轨出口与喷油器入口相连，喷油器与发动机相连。

2.根据权利要求1所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，纳米气泡制备器一端入口与低压油泵相连，另一端入口与三通止回阀出口三相连，出口连接氢气泡/柴油燃料储存装置一。

3.根据权利要求1所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，所述氢气泡/柴油燃料储存装置一上集成有阀门一、阀门二以及阀门三，同时装有压力传感器一、高液位高度传感器、气泡浓度传感器以及低液位高度传感器；所述阀门一与三通阀的入口二相连，所述阀门二与氢气循环泵入口相连，所述阀门三与氢气泡/柴油燃料储存装置二相连；

所述阀门一、阀门二以及阀门三，其开度均可以通过电子控制单元调节；所述阀门二与所述压力传感器一皆置于氢气泡/柴油燃料储存装置一顶部，所述高液位高度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度80%-90%处，所述气泡浓度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度50%处；所述低液位高度传感器置于氢气泡/柴油燃料储存装置一高度10%-20%处，所述阀门三和阀门一置于低液位高度传感器下方；两个所述液位高度传感器之间的存储容量应大于等于氢气泡/柴油燃料储存装置二的总容量。

4.根据权利要求2所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，所述氢气泡/柴油燃料储存装置二上集成有液位高度传感器，氢气泡/柴油燃料储存装置二一端入口与阀门三相连，另一端入口与高压油泵和喷油器回油口相连；所述液位高度传感器采用干簧管式。

5.根据权利要求1所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，所述高压油轨上集成有压力传感器二，压力传感器二将接收到的压力信号传输到电子控制单元。

6.根据权利要求2所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，所述供氢和氢气检测密封体包含有三通止回阀、流量控制阀、减压阀、截止阀、氢气瓶、氢气循环泵、氢气气体报警器和阀门四；在气路连接方面，氢气瓶与三通止回阀之间依次连接有截止阀、减压阀、流量控制阀，三通止回阀的入口一与流量控制阀相连，三通止回阀的入口二与氢气循环泵相连，出口三与纳米气泡制备器相连；所述氢气循环泵与阀门二相连，所述氢气气体报警器安装在供氢和氢气检测密封体的上方，所述阀门四安装在供氢和氢气检测密封体外侧上方。

7.根据权利要求2所述的微氢气泡/柴油燃料制备及供给装置，其特征在于，所述电子控制单元输入端分别连接气泡浓度传感器、低液位高度传感器、高液位高度传感器、压力传感器一、供氢和氢气检测密封体、液位高度传感器和压力传感器二，输出端分别连接高压油泵、喷油器、氢气泡/柴油燃料储存装置一、可控油阀、供氢和氢气检测密封体和低压油泵。

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