CN103835813A - 复合燃油喷射***的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合燃油喷射***的控制方法，特别是涉及一种多喷油***结合的船舶中低速柴油机燃油喷射***的控制方法。这种复合燃油喷射***的控制方法采用机械式燃油喷射子***和高压共轨电控喷油子***协同工作，通过电磁阀的开闭来调节电控喷油的正时、流量和次数，从而实现多种喷油规律。例如：预喷射、后喷射、先缓后急的主喷射等。而两个喷油嘴的喷射可以进一步加强缸内气体的扰动，促进燃烧。高压共轨电控喷油子***可使用不同于机械式燃油喷射子***的燃油和喷雾形式。在较低的成本条件下，升级现有的机械式燃油喷射船舶中低速柴油机，提高柴油机的经济性和排放性。

Description

复合燃油喷射***的控制方法
技术领域
本发明涉及一种复合燃油喷射***的控制方法，特别是涉及一种多喷油***结合的船舶中低速柴油机燃油喷射***及控制方法。
背景技术
目前，已有的船舶中低速柴油机燃油喷射***大致分为机械式燃油喷射***和电控燃油喷射***。传统机械式燃油喷射***靠调节燃油泵柱塞压缩行程的泄油始点来调节循环供油量，不能实现燃油喷射量、喷射正时和喷射压力的灵活控制，无法满足日益严格的排放法规。近些年应用在船舶中低速柴油机上的电控燃油喷射***，尤其是高压共轨电控喷油***，可以实现灵活的喷油策略，但其所需循环供油量相比车用柴油机喷油***要大十几或几十倍。如此大的循环供油量对喷油***的高压油泵要求较高，***所用高压轨管或蓄油器的容积较大，***布置和油压控制较难，从而使得整套喷油***造价昂贵。另外、高压共轨电控喷油***喷射重油时，可靠性尚未得到解决。
发明内容
为了克服现有两种燃油喷射***的不足, 本发明提供一种复合燃油喷射***的控制方法。该***能实现包括喷油速率、正时和次数的灵活控制，各喷射***可分别喷射不同燃料或采用不同的喷雾形式，并且成本较单独高压共轨电控喷油***大大降低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合燃油喷射***的控制方法，包括机械式燃油喷射子***和高压共轨电控喷油子***，所述高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射之前进行预喷射，缩短主喷射预混合部分滞燃期，降低NOx排放；由高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射之后进行后喷射，提高排气温度，以供排气后处理单元使用；由高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射中后期进行喷射，实现先缓后急的喷油规律，降低爆压和NOx排放。
所述高压共轨电控喷油子***的喷油持续期涵盖机械式燃油喷射子***的燃油主喷射期，或高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射期内进行多次喷射。
所述机械式燃油喷射子***采用单次喷射的电控单体泵喷射子***，组成电控单体泵喷射子***加高压共轨电控喷油子***的复合燃油喷射***。
所述高压共轨电控喷油子***使用含氧燃料、带添加剂燃料的不同于机械式燃油喷射子***的燃油。改善缸内燃烧或协助排放后处理，保证喷射***的可靠性。机械式燃油喷射子***可以喷射重油，降低运行成本。
所述高压共轨电控喷油子***可使用不同于机械式燃油喷射子***的喷雾形式。高压共轨电控喷油子***可以采用伞状喷雾油嘴或交叉孔喷油嘴，提高雾化特性。机械式燃油喷射子***可以采用多孔油嘴。
本发明的有益效果是：这种复合燃油喷射***的控制方法采用机械式燃油喷射子***和高压共轨电控喷油子***协同工作，通过电磁阀的开闭来调节电控喷油的正时、流量和次数，从而实现多种喷油规律，例如：预喷射、后喷射、先缓后急的主喷射等，降低柴油机的排放。而两个喷油嘴的喷射可以进一步加强缸内气体的扰动，促进燃烧。两喷油子***可使用不同的燃油，改善缸内燃烧，降低排放和运行成本。两喷油子***可使用不同的喷雾形式，提高雾化特性。高压共轨电控喷油子***可采用成熟的车用柴油机高压共轨电控喷射***技术，可在较低的成本条件下，升级现有的机械式燃油喷射船舶中低速柴油机，提高柴油机的经济性和排放性，保证可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是一种复合燃油喷射***图。
图2是另一种复合燃油喷射***图。
图3是使用不同燃油的复合燃油喷射***图。
图4是复合燃油喷射***采用的各种燃油喷射率曲线。
图中：1a、电控高压油泵，2a、高压轨管，3a、电控喷油器，4a、ECU电控单元，5a、曲轴转角传感器，6a、机械喷油泵，6b、电控单体泵，7a、机械喷油器，8a、油箱，8b、副油箱，9a、电控阀。
具体实施方式
图1示出了一种复合燃油喷射***图。图中，机械喷油泵6a根据发动机负荷需求，将所需大部分油量供给机械喷油器7a，实现主喷射。电控高压油泵1a在ECU电控单元4a的控制下，由曲轴带动的凸轮驱动，将燃油泵入高压轨管2a，并保持设定的压力；ECU电控单元4a根据内置的喷油策略，控制电控喷油器3a，实现灵活的辅助喷射。
图2示出了另一种复合燃油喷射***图。图中，电控单体泵6b在ECU电控单元4a的控制下，将所需大部分油量供给机械喷油器7a，实现主喷射。电控高压油泵1a在ECU电控单元4a的控制下，由曲轴带动的凸轮驱动，将燃油泵入高压轨管2a，并保持设定的压力；ECU电控单元4a根据内置的喷油策略，控制电控喷油器3a，实现灵活的辅助喷射。
图3示出了另一种复合燃油喷射***图。图中，机械式燃油喷射子***的燃油由油箱8a供给，高压共轨电控喷油子***的另一种燃油由油箱8b供给。
图4示出了复合燃油喷射***采用的各种燃油喷射率曲线。图中，曲线2、3、6、9、11、15、18和20是机械式燃油喷射子***的燃油喷射率曲线。曲线1、5、8和11是由高压共轨电控喷油子***实现预喷射的燃油喷射率曲线，曲线4、7、13、和17是由高压共轨电控喷油子***实现后喷射的燃油喷射率曲线，曲线10，12和16是由高压共轨电控喷油子***实现主喷射阶段中后期附加喷油的燃油喷射率曲线，曲线19是由高压共轨电控喷油子***实现长喷射期、小流量喷射的燃油喷射率曲线，曲线21是由高压共轨电控喷油子***实现机械燃油主喷射期内的多次辅助喷射的燃油喷射率曲线。

Claims (5)

1.一种复合燃油喷射***的控制方法，包括机械式燃油喷射子***和高压共轨电控喷油子***，其特征是：所述高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射之前进行预喷射，由高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射之后进行后喷射，由高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射中后期进行喷射。
2.根据权利要求1所述的复合燃油喷射***的控制方法，其特征是：所述高压共轨电控喷油子***的喷油持续期涵盖机械式燃油喷射子***的燃油主喷射期，或高压共轨电控喷油子***在机械式燃油喷射子***的燃油主喷射期内进行多次喷射。
3.根据权利要求1所述的复合燃油喷射***的燃油供给，其特征是：所述高压共轨电控喷油子***使用包括含氧燃料、带添加剂燃料的不同于机械式燃油喷射子***的燃油。
4.根据权利要求1所述的复合燃油喷射***的燃油供给，其特征是：所述高压共轨电控喷油子***使用不同于机械式燃油喷射子***的喷雾形式。
5.根据权利要求1或2所述的复合燃油喷射***的控制方法，其特征是：所述机械式燃油喷射子***采用单次喷射的电控单体泵喷射子***。
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