CN103057396A - 一种改装式柴油机混燃动力*** - Google Patents

一种改装式柴油机混燃动力*** Download PDF

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周枫
郑斌
钟明杰
陆阿定
王维伦
季建
於斌
潘明飞
段瑜昉
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Abstract

本发明涉及柴油机混燃动力***，解决目前柴油机尾气质量差、燃料成本不断增高的问题。本装置包括柴油机及ECU，柴油机具有进气管和喷油泵，喷油泵通过ECU控制运行，其特征在于：所述柴油机混燃动力***还包括天然气喷射管路，所述天然气喷射管路沿管路方向依次设置有天然气储存装置、蒸发器、安全阀、稳压器和喷射阀，喷射阀出口连通柴油机进气管，所述安全阀和喷射阀与ECU连接并受ECU控制运行。本发明在原柴油机动力***基础上进行改装，从进气管喷入天然气部分代替柴油燃料，具有良好的经济效益，改善了整个动力***的尾气排放质量，而且对整机结构改变小，改装成本低；改装完成后，可以选择纯柴油燃料运行或者混合燃料运行。

Description

一种改装式柴油机混燃动力***
技术领域
本发明涉及一种柴油机装置，特别涉及一种在原柴油机结构上增加燃气进气装置的柴油机混燃动力***。
技术背景
柴油机广泛应用于船舶、重型车辆等运输工具、以及大功率的柴油发电机组，柴油机功率大，但是由于柴油本身的燃料特性，导致柴油机排放的尾气中硫、氮氧化合物等有毒有害物质含量较高，对环境影响大；而且近年来，柴油作为重要战略能源供应日益紧张，导致价格不断上涨，柴油机使用成本不断提高，因此需要开发新的能源形式对柴油进行补充。目前混合动力有油电混合的，如中国专利局公开号为CN102102740A的名称为一种混合动力车辆机电复合传动装置的专利申请文件，该装置由发动机、锥齿轮传动和增速行星排组成的前传动、功率耦合机构、变速机构以及电动机/发电机M1和电动机/发电机M2组成。功率耦合机构由单级行星排、制动器Z1、制动器Z2和离合器C1组成,电动机/发电机M1和电动机/发电机M2分别连接在功率耦合机构的齿圈和太阳轮上。油电混合的混合动力***需要重新设计传动***，以将两种不同的动力输出整合在一起，结构复杂，对原有的柴油机动力***改动大，成本高。
发明内容
本发明的目的在于针对目前柴油机尾气质量差、燃料成本不断增高，而油电混合动力对整个***的改动大、成本高的问题，提供一种能在原有的柴油机结构基础上进行改装的柴油机混燃动力***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改装式柴油机混燃动力***，包括柴油机及ECU，柴油机具有进气管和喷油泵，喷油泵通过ECU控制运行，所述柴油机混燃动力***还包括天然气喷射管路，所述天然气喷射管路沿管路方向依次设置有天然气储存装置、蒸发器、安全阀、稳压器和喷射阀，喷射阀出口连通柴油机进气管，所述安全阀和喷射阀与ECU连接并受ECU控制运行。柴油机本身的主体结构不做改动，仅在进气管处外接天然气管路，在柴油机运行过程中从进气管充入天然气，代替部分柴油燃料，改善经济效益和尾气质量，天然气对柴油的综合替代率可以达到70%以上，尾气中硫、氮氧化合物的含量也明显降低。天然气从储存装置进入蒸发器，在蒸发器中由液态转化为气态，安全阀控制整个天然气管路的开闭，气态天然气进入稳压器后稳定到***所需的压力，通过喷射阀喷入进气管从而进入柴油机，喷射阀可以对稳压后的天然气进行准确计量。
作为优选，所述喷油泵上设有控油器，控油器与ECU相连，控油器带反馈装置，控油器由ECU控制运行并向ECU反馈油路实时信息。ECU可以接收控油器信号，并与天然气管路进行平衡后，综合控制进油量和进气量之比。
作为优选，柴油机机体上设有转速传感器和温度传感器，转速传感器和温度传感器信号连接到ECU。监测柴油机的转速信号和排气温度信号，防止柴油机过载或过热。
作为优选，所述喷油泵上还设有与ECU信号相连的油门位置传感器。
作为优选，柴油机启动时，天然气喷射管路关闭，采用全柴油动力，暖机完成后，通过ECU控制打开天然气喷射管路，并逐步增加天然气喷射管路进气量，减少喷油泵进油量。
作为优选，柴油机负载越大，柴油机进气量与进油量之比越大。
作为优选，柴油机满负载运行时，天然气对柴油替代率超过85%。具有良好的经济效益，并改善尾气排放。天然气对柴油替代率由满负载纯柴油燃料运行和混燃运行状态下柴油消耗比值计算，减少的柴油消耗由天然气替代，保证天然气进气量和柴油进气量与空气混合后能完全燃烧。
本发明在原柴油机动力***基础上进行改装，从进气管喷入天然气部分代替柴油燃料，具有良好的经济效益，改善了整个动力***的尾气排放质量，而且对整机结构改变小，改装成本低；改装完成后，可以选择纯柴油燃料运行或者混合燃料运行。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图中：1.柴油机，2.ECU，3.天然气储存装置，4.蒸发器，5.安全阀，6.稳压器，7.喷射阀，8.转速传感器，9.温度传感器，10.计算机，11.油门位置传感器，12.喷油泵，13.控油器。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种改装式柴油机混燃动力***，如图1所示。本装置在传统柴油机的基础上加装天然气管路而成，图1框线内为加装部分。柴油机1上设有转速传感器8和温度传感器9，转速传感器8和温度传感器9信号连接到ECU，监测柴油机的转速信号和排气温度信号，防止柴油机过载或过热。柴油机1的进油通道连接喷油泵12，喷油泵12通过带反馈的控油器13控制，带反馈的控油器与ECU连接，受ECU控制运行并将油量信号反馈到ECU。喷油泵12上还设有信号连接到ECU的油门位置传感器11，检测柴油机加载命令情况。ECU还连接有计算机10，可以对整个***进行实时监控和调整。
图1框线内为加装的天然气管路，沿管路方向依次设置天然气储存装置3、蒸发器4、安全阀5、稳压器6和喷射阀7，喷射阀7出口连通柴油机1的进气管，安全阀5和喷射阀7受ECU控制运行。天然气从储存装置进入蒸发器，在蒸发器中由液态转化为气态，安全阀控制整个天然气管路的开闭，气态天然气进入稳压器后稳定到***所需的压力，通过喷射阀喷入进气管从而进入柴油机，喷射阀可以对稳压后的天然气进行准确计量。
本装置天然气对柴油的综合替代率在70%以上，全负荷时可达85%以上，具有良好的经济效益；有效降低排放，具有良好的社会效益；可在纯柴油和混合燃料两种状态随时切换，方便了对燃料的选择。

Claims (7)

1. 一种改装式柴油机混燃动力***，包括柴油机及ECU，柴油机具有进气管和喷油泵，喷油泵通过ECU控制运行，其特征在于：所述柴油机混燃动力***还包括天然气喷射管路，所述天然气喷射管路沿管路方向依次设置有天然气储存装置、蒸发器、安全阀、稳压器和喷射阀，喷射阀出口连通柴油机进气管，所述安全阀和喷射阀与ECU连接并受ECU控制运行。
2.根据权利要求1所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：所述喷油泵上设有控油器，控油器与ECU相连，控油器带反馈装置，控油器由ECU控制运行并向ECU反馈油路实时信息。
3.根据权利要求1所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：柴油机机体上设有转速传感器和温度传感器，转速传感器和温度传感器信号连接到ECU。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：所述喷油泵上还设有与ECU信号相连的油门位置传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：柴油机启动时，天然气喷射管路关闭，采用全柴油动力，暖机完成后，通过ECU控制打开天然气喷射管路，并逐步增加天然气喷射管路进气量，减少喷油泵进油量。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：柴油机负载越大，柴油机进气量与进油量之比越大。
7.根据权利要求6所述的一种改装式柴油机混燃动力***，其特征在于：柴油机满负载运行时，天然气对柴油替代率超过85%。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606322A (en) * 1983-08-04 1986-08-19 Harvey Marshall Reid Dual fuel control and supply system for internal combustion engines
CN101598069A (zh) * 2009-07-06 2009-12-09 赵志贤 柴油机加燃汽油装置
CN102588126A (zh) * 2011-12-16 2012-07-18 江苏蓝色船舶动力有限公司 内河船舶柴油-lng双燃料发动机管理***
CN202417722U (zh) * 2012-01-29 2012-09-05 山东陆地科技有限责任公司 船用柴油/天然气混燃***
CN202851166U (zh) * 2012-09-28 2013-04-03 浙江省海洋开发研究院 柴油机混燃动力***

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