CN116696619A - 一种高效再循环式集成燃气混合控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，属于发动机技术领域，解决传统气体机曲轴箱的排气方式存在气体机效率降低的技术问题，方法为：过将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合后，经过压气机、中冷器供给发动机，并根据发动机的工作状态控制曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体的供应量，以提高发动机效率；根据发动机运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量；根据发动机的进气节气门前后的压差与标定的理论压差对比，来控制增压中冷后的混合气体的供应量；根据曲轴箱内的压力测量值与标定的理论压力对比，来控制曲轴箱废气的供应量。

Description

一种高效再循环式集成燃气混合控制方法
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，它涉及一种高效再循环式集成燃气混合控制方法。
背景技术
传统的气体机曲轴箱排气方式，一般是采用开式结构，即曲轴箱的废气通过呼吸器直接排空到大气中，但是这种直接排放会引起大气污染环境，且存在气体机效率降低，即使采用闭式结构其设计也是独立设计。传统的压气机没有设计压气机再循环，即没有旁通阀设计，无法实现增压器在不同环境下的适应性调整匹配，即使采用旁通阀再循环结构其设计也是独立设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种高效再循环式集成燃气混合控制方法。
本发明的技术方案是：一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，通过将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合后，经过压气机、中冷器供给发动机，并根据发动机的工作状态控制曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体的供应量，以提高发动机效率。
作为进一步地改进，根据发动机运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量。
进一步地，设置燃气控制阀，ECU根据需求的燃气量输出电流或电压信号给燃气控制阀，控制燃气控制阀的开度来控制燃气的供应量。
进一步地，根据发动机的进气节气门前后的压差与标定的理论压差对比，来控制增压中冷后的混合气体的供应量。
进一步地，设置混合气体控制阀，ECU根据进气节气门前后的压差与标定的理论压差对比，输出电流或电压信号给混合气体控制阀，控制混合气体控制阀的开度来控制混合气体的供应量。
进一步地，根据曲轴箱内的压力测量值与标定的理论压力对比，来控制曲轴箱废气的供应量。
进一步地，设置曲轴箱废气控制阀，ECU根据压力测量值与标定的理论压力对比，输出电流或电压信号给曲轴箱废气控制阀，控制曲轴箱废气控制阀的开度来控制曲轴箱废气的供应量。
进一步地，通过混合器将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合。
进一步地，所述混合器自空气入口起依次接入曲轴箱废气通道、燃气通道、混合气体通道。
进一步地，所述混合器自空气入口起依次接入混合气体通道、曲轴箱废气通道、燃气通道。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明根据发动机运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量；根据发动机的进气节气门前后的压差与标定的理论压差对比，来控制增压中冷后的混合气体的供应量；根据曲轴箱内的压力测量值与标定的理论压力对比，来控制曲轴箱废气的供应量；并将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气通过文丘里混合器再次混合后经过压气机、中冷器供给发动机，可以降低废气排放，提高发动机效率，以及控制发动机的进气量，提高调速和负荷控制响应性，并调整增压器适应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1-发动机、2-ECU、3-混合器、4-涡轮增压器、5-中冷器、6-进气节气门、7-进气管、8-压气机、9-进气歧管、10-排气管、11-涡轮机、12-曲轴箱、13-曲轴箱废气通道、14-曲轴箱废气控制阀、15-混合气体通道、16-混合气体控制阀、17-燃气通道、18-燃气控制阀、19-第一压力传感器、20-第二压力传感器、21-第三压力传感器、22-油雾过滤器。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，一种高效再循环式集成燃气混合控制系统，包括发动机1、ECU2，还包括混合器3、涡轮增压器4、中冷器5、进气节气门6，混合器3通过进气管7依次连接涡轮增压器4的压气机8、中冷器5、进气节气门6、发动机1的进气歧管9，发动机1通过排气管10连接涡轮增压器4的涡轮机11，发动机1的曲轴箱12通过曲轴箱废气通道13连接混合器3，曲轴箱废气通道13设有曲轴箱废气控制阀14，中冷器5与进气节气门6之间的进气管7设有连接混合器3的混合气体通道15，混合气体通道15设有混合气体控制阀16，混合器3连接有燃气通道17，燃气通道17设有燃气控制阀18，ECU2电性连接曲轴箱废气控制阀14、混合气体控制阀16、燃气控制阀18。
优选的，混合器3为文丘里混合器，通过集成的文丘里混合器，有利于混合气混合得更均匀，且集约化设计，降低成本。
曲轴箱废气通道13、燃气通道17、混合气体通道15在文丘里混合器的外侧布置，且各通道是相互隔开的。
优选的，混合器3自空气入口起依次接入曲轴箱废气通道13、燃气通道17、混合气体通道15；或者，混合器3自空气入口起依次接入混合气体通道15、曲轴箱废气通道13、燃气通道17，可以使曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气混合得更加均匀。
进气节气门6输入端的进气管7设有第一压力传感器19，进气节气门6输出端的进气管7设有第二压力传感器20，ECU2电性连接第一压力传感器19、第二压力传感器20，用于检测进气节气门6前后的压差。
曲轴箱12内设有第三压力传感器21，ECU2电性连接第三压力传感器21，用于检测曲轴箱12内的压力测量值。
曲轴箱废气通道13设有油雾过滤器22，用于过滤曲轴箱废气。
一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，通过将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合后，经过压气机8、中冷器5供给发动机1，并根据发动机1的工作状态控制曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体的供应量，以提高发动机效率。
根据发动机1运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量，如果发动机1带动的是发电机组，则可以根据发电机组的转速及功率计算需求的燃气量。
具体的，ECU2获取发动机1运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量，根据需求的燃气量输出电流或电压信号给燃气控制阀18，控制燃气控制阀18的开度来控制燃气的供应量。
根据发动机1的进气节气门6前后的压差与标定的理论压差对比，来控制增压中冷后的混合气体的供应量，使进气节气门6前后的压差在设定的范围内，标定的理论压差可以是MAP表的形式或拟合曲线的形式。
具体的，ECU2通过第一压力传感器19、第二压力传感器20检测进气节气门6前后的压差，根据进气节气门6前后的压差与标定的理论压差对比，输出电流或电压信号给混合气体控制阀16，控制混合气体控制阀16的开度来控制混合气体的供应量。
根据曲轴箱12内的压力测量值与标定的理论压力对比，来控制曲轴箱废气的供应量，使曲轴箱12内的压力维持在设定的范围内，标定的理论压力可以是MAP表的形式或拟合曲线的形式。
具体的，ECU2通过第三压力传感器21检测曲轴箱12内的压力测量值，根据压力测量值与标定的理论压力对比，输出电流或电压信号给曲轴箱废气控制阀14，控制曲轴箱废气控制阀14的开度来控制曲轴箱废气的供应量。
本发明将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气通过文丘里混合器再次混合后经过压气机、中冷器供给发动机，可以降低废气排放，提高发动机效率，以及控制发动机的进气量，提高调速和负荷控制响应性，并调整增压器适应性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，通过将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合后，经过压气机(8)、中冷器(5)供给发动机(1)，并根据发动机(1)的工作状态控制曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体的供应量，以提高发动机效率。
2.根据权利要求1所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，根据发动机(1)运行的转速及功率，通过速度密度法计算出需求的燃气量，根据需求的燃气量控制燃气的供应量。
3.根据权利要求2所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，设置燃气控制阀(18)，ECU(2)根据需求的燃气量输出电流或电压信号给燃气控制阀(18)，控制燃气控制阀(18)的开度来控制燃气的供应量。
4.根据权利要求1所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，根据发动机(1)的进气节气门(6)前后的压差与标定的理论压差对比，来控制增压中冷后的混合气体的供应量。
5.根据权利要求4所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，设置混合气体控制阀(16)，ECU(2)根据进气节气门(6)前后的压差与标定的理论压差对比，输出电流或电压信号给混合气体控制阀(16)，控制混合气体控制阀(16)的开度来控制混合气体的供应量。
6.根据权利要求1所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，根据曲轴箱(12)内的压力测量值与标定的理论压力对比，来控制曲轴箱废气的供应量。
7.根据权利要求6所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，设置曲轴箱废气控制阀(14)，ECU(2)根据压力测量值与标定的理论压力对比，输出电流或电压信号给曲轴箱废气控制阀(14)，控制曲轴箱废气控制阀(14)的开度来控制曲轴箱废气的供应量。
8.根据权利要求1所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，通过混合器(3)将曲轴箱废气、增压中冷后的混合气体与燃气、空气再次混合。
9.根据权利要求8所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，所述混合器(3)自空气入口起依次接入曲轴箱废气通道(13)、燃气通道(17)、混合气体通道(15)。
10.根据权利要求8所述的一种高效再循环式集成燃气混合控制方法，其特征在于，所述混合器(3)自空气入口起依次接入混合气体通道(15)、曲轴箱废气通道(13)、燃气通道(17)。
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