CN204402677U - 燃气发动机燃烧控制系统 - Google Patents

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任晓辉
葛坚
战麒羽
裴明辉
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Abstract

本实用新型属于燃气发动机控制技术领域，提出燃气发动机燃烧控制系统。所述的控制系统包括有控制器（24）、燃气流量阀（3）、混合气流量阀（6）、电动截止阀（1）、燃气温度传感器（11）、燃气压力传感器（12）、进气总管温度传感器（13）、进气总管压力传感器（14）、单缸燃烧温度传感器（15）、转速传感器（16）、氧含量传感器（17）、升速或减速控制开关（18）、停机开关（19）、直流电源（21）、显示设备及连接电缆。本实用新型提出的燃气发动机燃烧控制系统使燃气发动机热效率和运行安全可靠性得到提高，节省燃料、降低NOx排放污染。

Description

燃气发动机燃烧控制系统
技术领城
本实用新型属于燃气发动机控制技术领域，提出一种燃气发动机燃烧控制系统。
背景技术
随着全球石油资源的逐渐枯竭及国家中长期节能减排规划的出台，加之国际上对内燃机排放要求的不断提高，以天然气、煤层气及沼气等清洁、廉价燃气为燃料的燃气发动机越来越受到业界的认可。
现有技术中，液体燃料发动机（如汽油机、柴油机）主要采用高压缩比、分层燃烧、高能点火（适用汽油机）、多点喷射、EGR等技术，对零部件优化设计以及结构更改实现稀薄燃烧控制，但气体燃料发动机（燃气发动机）因气体燃料与液体燃料燃烧特性不同，除高能点火、多点喷射技术以外，不能采用液体燃料发动机其他的稀薄燃烧技术，燃气发动机主要采用定比混合器控制技术。如本领域技术人员所公知的，定比混合器采用虹吸原理，根据空气进气量吸入一定比例的燃料实现空燃比控制，空燃比只能被固定在一个较小的范围内，并且受环境温度和大气压力的变化，以及燃料温度和压力的变化影响，燃气量与空气量不能调整，不能控制燃气发动机稀薄燃烧，而且此类控制技术不能检测λ值，会出现燃气发动机λ值低、热效率低、燃料消耗大、NOx排放多等现象。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种燃气发动机燃烧控制系统，提高燃气发动机热效率和运行安全可靠性，节省燃料、降低NOx排放污染。
本实用新型通过以下技术方案完成其发明任务：
一种燃气发动机燃烧控制系统，所述的控制系统包括有控制器、燃气流量阀、混合气流量阀、电动截止阀、燃气温度传感器、燃气压力传感器、进气总管温度传感器、进气总管压力传感器、单缸燃烧温度传感器、转速传感器、氧含量传感器、升速或减速控制开关、停机开关、直流电源、显示设备及连接电缆；在燃气管路上安装电动截止阀，在电动截止阀后管路上安装燃气调压阀，在燃气调压阀后管路上安装燃气流量阀，接收控制器指令执行开启状态，用于执行燃气量调整；在燃气调压阀和燃气流量阀之间的管路上安装燃气温度传感器和燃气压力传感器，燃气温度传感器和燃气压力传感器通过连接电缆与控制器信号接收端口连接，在增压器压气机进气口前管路上安装混合器，在增压器压气机出气口的管路上安装混合气流量阀，接收控制器指令执行开启状态，用于混合气量调整；在混合气流量阀后的管路上安装中冷器，在中冷器和发动机气缸之间的进气总管上安装进气总管温度传感器和进气总管压力传感器，进气总管温度传感器和进气总管压力传感器通过连接电缆与控制器信号接收端口连接，单缸燃烧温度传感器的数量与发动机气缸数相同，安装在每个气缸的气缸盖上，单缸燃烧温度传感器通过连接电缆与控制器信号接收端口连接，发动机气缸通过排气支管与增压器涡轮机进气口连接，在增压器涡轮机出气口的排气总管上安装氧含量传感器，氧含量传感器通过连接电缆与控制器信号接收端口连接，转速传感器安装在发动机的飞轮附近设置的一个支架上，转速传感器的轴向与发动机飞轮的齿圈垂直安装，转速传感器通过连接电缆与控制器信号接收端口连接；所述的控制器具有PC接口、显示设备接口和RS485接口。
本实用新型提出的燃气发动机燃烧控制系统使燃气发动机热效率和运行安全可靠性得到提高，节省燃料、降低NOx排放污染。
附图说明
图1为本实用新型的控制系统示意图。
图中：1、电动截止阀；2、燃气调压阀；3燃气流量阀；4、混合器；5、增压器压气机；6、混合气流量阀；7、中冷器；8、进气总管；9、发动机气缸；10、排气总管；11、燃气温度传感器；12、燃气压力传感器；13、进气总管温度传感器、14、进气总管压力传感器；15、单缸燃烧温度传感器；16、转速传感器；17、氧含量传感器；18、升速或减速控制开关；19、停机开关；20、RS485通讯接口；21、直流电源；22、燃气管路；23、空气管路；24、控制器；25、飞轮；26、增压器涡轮机。
具体实施方式：
结合给出的实施例对本实用新型加以说明：
如图1所示，一种燃气发动机燃烧控制系统，包括有控制器24、燃气流量阀3、混合气流量阀6、电动截止阀1、燃气温度传感器11、燃气压力传感器12、进气总管温度传感器13、进气总管压力传感器14、单缸燃烧温度传感器15、转速传感器16、氧含量传感器17、升速或减速控制开关18、停机开关19、直流电源21、显示设备及连接电缆；在燃气管路22上安装电动截止阀1，在电动截止阀1后管路上安装燃气调压阀2，在燃气调压阀2后管路上安装燃气流量阀3；在燃气调压阀2和燃气流量阀3之间的管路上安装燃气温度传感器11和燃气压力传感器12，燃气温度传感器11和燃气压力传感器12通过连接电缆与控制器24信号接收端口连接，在增压器压气机5进气口前管路上安装混合器4，在增压器压气机5出气口的管路上安装混合气流量阀6，接收控制器指令执行开启状态，用于混合气量调整；在混合气流量阀6后的管路上安装中冷器7，在中冷器7和发动机气缸9之间的进气总管8上安装进气总管温度传感器13和进气总管压力传感器14，进气总管温度传感器13和进气总管压力传感器14通过连接电缆与控制器24信号接收端口连接，单缸燃烧温度传感器15的数量与发动机气缸数相同，安装在每个气缸的气缸盖上，单缸燃烧温度传感器15通过连接电缆与控制器24信号接收端口连接，发动机气缸9通过排气支管与增压器涡轮机26进气口连接，在增压器涡轮机26出气口的排气总管10上安装氧含量传感器17，氧含量传感器17通过连接电缆与控制器24信号接收端口连接，转速传感器16安装在发动机的飞轮25附近设置的一个支架上，转速传感器的轴向与发动机飞轮的齿圈垂直安装，转速传感器16通过连接电缆与控制器24信号接收端口连接；所述的控制器24可采用研祥智能科技股份有限公司的MEC5003工控机，采用直流18V-32V电源供电，控制器具有PC接口、显示设备接口、RS485接口；显示设备接口用于传送燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据到显示设备，RS485接口用于传送燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据到远程数据中心，以利于燃气发动机远程监控；所述的显示设备采用Weinview公司的MT6100iV显示屏，接收控制器传送的燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据，用于监测燃气发动机运行情况。

Claims (1)

1.一种燃气发动机燃烧控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括有控制器（24）、燃气流量阀（3）、混合气流量阀（6）、电动截止阀（1）、燃气温度传感器（11）、燃气压力传感器（12）、进气总管温度传感器（13）、进气总管压力传感器（14）、单缸燃烧温度传感器（15）、转速传感器（16）、氧含量传感器（17）、升速或减速控制开关（18）、停机开关（19）、直流电源（21）、显示设备及连接电缆；在燃气管路（22）上安装电动截止阀（1），在电动截止阀（1）后管路上安装燃气调压阀（2），在燃气调压阀（2）后管路上安装燃气流量阀（3）；在燃气调压阀（2）和燃气流量阀（3）之间的管路上安装燃气温度传感器（11）和燃气压力传感器（12），燃气温度传感器（11）和燃气压力传感器（12）通过连接电缆与控制器（24）信号接收端口连接，在增压器压气机（5）进气口前管路上安装混合器（4），在增压器压气机（5）出气口的管路上安装混合气流量阀（6）；在混合气流量阀（6）后的管路上安装中冷器（7），在中冷器（7）和发动机气缸（9）之间的进气总管（8）上安装进气总管温度传感器（13）和进气总管压力传感器（14），进气总管温度传感器（13）和进气总管压力传感器（14）通过连接电缆与控制器（24）信号接收端口连接，单缸燃烧温度传感器（15）的数量与发动机气缸数相同，安装在每个气缸的气缸盖上，单缸燃烧温度传感器（15）通过连接电缆与控制器（24）信号接收端口连接，发动机气缸（9）通过排气支管与增压器涡轮机（26）进气口连接，在增压器涡轮机（26）出气口的排气总管（10）上安装氧含量传感器（17），氧含量传感器（17）通过连接电缆与控制器（24）信号接收端口连接，转速传感器（16）安装在发动机的飞轮（25）附近设置的一个支架上，转速传感器的轴向与发动机飞轮的齿圈垂直安装，转速传感器（16）通过连接电缆与控制器（24）信号接收端口连接；所述的控制器（24）具有PC接口、显示设备接口和RS485接口，显示设备接口用于传送燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据到显示设备，RS485接口用于传送燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据到远程数据中心，以利于燃气发动机远程监控；所述的显示设备接收控制器传送的燃气发动机转速、进气总管压力、进气总管温度、燃气压力、燃气温度、排气中氧含量、单缸燃烧温度、燃气流量、混合气流量数据，用于监测燃气发动机运行情况。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105257408A (zh) * 2015-10-23 2016-01-20 河南柴油机重工有限责任公司 一种垃圾填埋气体发动机监控装置及方法
CN110318890A (zh) * 2019-07-02 2019-10-11 哈尔滨工程大学 一种带多通阀的天然气发动机加减速控制系统及控制方法

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