CN111677592B - 一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法 - Google Patents

一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法，结合单缸柴油机的转速‑排气温度图、单缸柴油机功率‑转速图所划分的多个部分，分别根据转速与温度、功率之间的关系选取最佳掺烧比αw，甲醇控制单元根据采集的油门开度、排气温度、转速和柴油机进气道压力，控制电控双开半圆阀的开合进而调节甲醇的掺烧比。本发明在实现了甲醇掺烧比与单缸柴油机运行工况的最佳匹配，同时兼顾单缸柴油机掺烧甲醇的安全性和单缸柴油机掺烧甲醇的动力性。

Description

一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法
技术领域
本发明属于单缸柴油机领域，涉及一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法。
背景技术
柴油机具有压缩比高、适应性好、热效率高等优点，是农业、交通运输等领域的主要动力源，但是柴油机工作时生成的NOx、HC、PM等污染物，会造成大气污染。2019年我国石油对外依存度超过70％，为了减少对石油资源的依赖，我国开展了推广甲醇清洁替代燃料的应用工作。甲醇具有含氧量高、来源广泛、价格低等特点。单缸柴油机是我国小型农业机械的主要动力，在单缸柴油机中掺烧甲醇，对于有效降低排放，降低石油的依赖，保护环境具有重要意义。
目前，柴油机掺烧甲醇的主要方法有：甲醇/柴油燃料直接掺混法、进气道甲醇喷射法。应用柴油和甲醇燃料直接掺混法，不必对单缸柴油机进行改动，但存在甲醇/柴油形成的混合燃料易分层，甲醇的掺混量低，冷启动差，形成的混合燃料比例无法根据柴油机的工况进行调节等问题。进气道甲醇喷射法适用于大型的多缸柴油机，进气道甲醇喷射***的结构复杂，精确度要求高，难以在单缸柴油上应用。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明针对单缸柴油机的特性提出了一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***及方法，根据单缸柴油机的油门位置、转速和排气温度等参数，确定最佳掺烧比，实现了甲醇掺烧比与单缸柴油机运行工况的最佳匹配。
本发明所采用的技术方案如下：
一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***，包括设置在进气管上的甲醇管道和进气管压差传感器，所述甲醇管道上装有电控双开半圆阀，所述电控双开半圆阀和进气管压差传感器均与甲醇控制单元之间信号连接，进气管压差传感器用于测量柴油机进气道中的压力，所述甲醇控制单元还分别连接油门位置传感器、排气温度传感器和转速传感器，所述甲醇控制单元根据采集的油门开度、排气温度、转速和柴油机进气道压力，控制电控双开半圆阀的开合进而调节甲醇的掺烧比。
进一步，所述电控双开半圆阀包括2个相对设置的半圆挡片，在每个半圆挡片相同侧的一端装有齿轮，齿轮与对应的半圆挡片焊接为一体，并可绕齿轮的轴心旋转，两个齿轮可以相互啮合；其中一个齿轮与步进电机输出轴上的齿轮啮合，通过步进电机的工作，可以控制2个半圆挡片相向或者反向转动，最终可以实现对电控双开半圆阀开度的调节；
进一步，进气管压差传感器包括沿进气管1的侧壁面设置的橡胶膜片，橡胶膜片的上表面通过运动块连接霍尔元件，运动块具有磁性；霍尔元件通过数据线连接甲醇控制单元；当柴油机运行时，由于橡胶膜片上下表面的压力差，橡胶膜片发生形变，带动运动块上下移动，霍尔元件将运动块的位移信号转化为电势差并输入甲醇控制单元，甲醇控制单元根据电势差计算出柴油机进气道中的压力Pj；
进一步，所述甲醇的掺烧比α与电控双开半圆阀的开度的关系表示为：
Figure RE-RE-GDA0002590165570000021
其中，甲醇的流量
Figure RE-RE-GDA0002590165570000022
C为流量系数，θ为电控双开半圆阀的开度角，r为管道的半径，Pj是柴油机进气道中的压力，Tw是甲醇管道中的温度，Px为甲醇管道中气态甲醇的压力，Md为柴油的消耗。
一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制方法，包括如下步骤：
步骤1、甲醇控制单元根据油门开度、转速和排气温度判断柴油机是否在工作区域间；若在工作区域间内，则开始掺烧甲醇；若不在工作区域间内则不掺烧甲醇，单缸柴油机仅以纯柴油模式运行；
步骤2、基于转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和排气温度得到最大掺烧比αmax1；基于转速-功率-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和功率得到最大掺烧比αmax2，对所得到的两次最大掺烧比进行修正得到最佳掺烧比αw。修正的方法即αw＝min(αmax1，αmax2)，其中，αmax1是根据转速-排气温度甲醇掺烧比策略图得到的最大掺烧比，αmax2是根据转速-功率掺烧比策略图到的最大掺烧比。
步骤3、通过甲醇控制单元调节电控双开半圆阀的开度，实现最佳掺烧比αw。
进一步，所述转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图的绘制方法为：
S1.1，通过单缸柴油机台架实验，采集单缸柴油机正常运行范围的工况点，记录单缸柴油机所有正常运行下的工况点所对应的转速和温度；对工况点进行框选，形成单缸柴油机的转速-排气温度图；
S1.2，对于S1中得到的单缸柴油机的转速-排气温度图进行区域划分，划分的依据是：
当t<twmin或n<nwmin，即单缸柴油机处于怠速和低负荷工况时，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；
当twmin<t<t1或nwmin<n<n1，此时αmax＝10％；
当t1<t<t2或n1<n<n2，此时αmax＝20％；
当t2<t<t3或n2<n<n3，此时αmax＝30％；
当t3<t<t4或n3<n<n4，此时αmax＝20％；
当t4<t<twmax或n4<n<nwmax，此时αmax＝10％；
当twmax<t<tmax或nwmax<n<nmax，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；
其中，t排气温度，n是转速，nwmin为单缸柴油机掺烧甲醇的最低转速；twmin为掺烧甲醇的最低排气温度；nwmax为掺烧甲醇的最高转速，twmax为掺烧甲醇的最高排气温度，nmax为为单缸柴油机的最高转速，tmax为为单缸柴油机的最高的排气温度，n1、n2、n3、n4分别是转速，且n3为最大扭矩点转速、n2＝(n3+nwmin)/2、n1＝(n2+nwmin)/2、n4＝(n3+nwmax) /2；t1、t2、t3、t4分别是温度，且t3为最大扭矩点温度、t1＝(t2+twmin)/2、t2＝(t3+twmin) /2、t4＝(t3+twmax)/2。。
进一步，所述转速-功率-甲醇掺烧比策略图的绘制方法为：
S2.1，根据单缸柴油机的功率和转速绘制单缸柴油机功率-转速图；
S2.2，对于S2.1中得到的单缸柴油机功率-转速图进行区域划分，划分的依据是：
当n<nwmin或p<pwmin,此时αmax＝0％；
当nwmin<n<n1或pwmin<p<p1,此时αmax＝10％；
当n1<n<n2或p1<p<p1,此时αmax＝20％；
当n2<n<n3或p2<p<p3,此时αmax＝30％；
当n3<n<n4或p3<p<p4,此时αmax＝20％；
当n4<n<nwmax或p4<p<pwmax,此时αmax＝10％；
当nwmax<n<nmax或pwmax<p<pmax,此时αmax＝0％；
其中，pwmin为掺烧甲醇的最低功率，pwmax为掺烧甲醇的最高功率，pmax为单缸柴油机的最高功率。
本发明的有益效果：
本发明根据单缸柴油机的油门位置、转速和排气温度等参数，确定其最大掺烧比及最佳掺烧比。可以依据柴油机的运行工况特征，通过MSCU调节电控双开半圆阀的开度，调节甲醇的供给量，从而改变甲醇的掺烧比，实现了甲醇掺烧比与单缸柴油机运行工况的最佳匹配。
本发明对甲醇的掺烧比的选取是通过对单缸柴油机的转速-排气温度图、单缸柴油机功率-转速图划分为多个部分，再分别根据转速与温度、功率之间的关系选取最佳掺烧比αw，能够同时兼顾单缸柴油机掺烧甲醇的安全性和单缸柴油机掺烧甲醇的动力性。
附图说明
图1为控制装置的整体图；
图2为进气管压差传感器结构图；
图3为电控双开半圆阀结构图；
图4为电控双开半圆阀参数定义图；
图5为转速-排气温度甲醇掺烧比策略图；
图6为转速-功率甲醇掺烧比策略图；
图中，1、进气道，2、电控双开半圆阀，3、甲醇管道，4、油门位置传感器，5、排气温度传感器，6、转速传感器，7、甲醇控制单元，8、进气管压差传感器，9、霍尔元件， 10、运动块，11、橡胶膜片，12、半圆挡片，13、步进电机，14、齿轮。
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用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***，包括设置在进气管1上的甲醇管道3和进气管压差传感器8，所述甲醇管道3上装有电控双开半圆阀2，所述电控双开半圆阀2和进气管压差传感器8均与甲醇控制单元7(Methanol Supply Control Unit)之间信号连接，进气管压差传感器8用于测量柴油机进气道中的压力，所述甲醇控制单元 7还分别连接油门位置传感器4、排气温度传感器5和转速传感器6，其中，油门位置传感器4用于测量油门的开度，排气温度传感器5用来测量柴油机的排气温度，转速传感器6 用于采集单缸柴油机的转速；所述甲醇控制单元7根据采集的油门开度、排气温度、转速和柴油机进气道压力，控制电控双开半圆阀2的开合进而调节甲醇的掺烧比。
在本实施例中，进气管压差传感器8是由霍尔元件9、运动块10、橡胶膜片11组成。如图2，沿进气管1的侧壁面设置橡胶膜片11，橡胶膜片11的下方与进气道1相连，橡胶膜片11的上方为大气压，橡胶膜片11的上表面通过运动块10连接霍尔元件9，运动块10 具有磁性；霍尔元件9通过数据线连接甲醇控制单元7；当柴油机运行时，由于橡胶膜片 11上下表面的压力差，橡胶膜片11发生形变，带动运动块10上下移动，霍尔元件9将运动块10的位移信号转化为电势差并输入甲醇控制单元7，甲醇控制单元7根据电势差计算出柴油机进气道中的压力Pj。
为了有效地控制甲醇的掺烧比，本发明对甲醇管道3上的电控双开半圆阀2进行优化设计如图3所示，电控双开半圆阀2包括2个半圆挡片12，2个半圆挡片12相对设置，在每个半圆挡片12相同侧的一端装有齿轮14，齿轮14与对应的半圆挡片12焊接为一体，并可绕齿轮14的轴心旋转，两个齿轮14可以相互啮合；其中一个齿轮14与步进电机13 输出轴上的齿轮啮合，通过步进电机13的工作，可以控制2个半圆挡片12相向或者反向转动，最终可以实现对电控双开半圆阀2开度的调节。
如图4所示，电控双开半圆阀2中2个半圆挡片12之间的夹角为开度角θ，θ的范围为0～45°，即最大开度为45°，其打开的面积
Figure RE-RE-GDA0002590165570000051
r为管道的半径，θ为半圆挡片边与竖直线的夹角。
通过电控双开半圆阀2的开度调节甲醇的掺烧比的原理是：
甲醇的质量流量Qm(Kg/s)表示为:
Figure RE-RE-GDA0002590165570000052
ρm为甲醇气体的密度，
Figure RE-RE-GDA0002590165570000053
Px为甲醇管道3中气态甲醇的压力，M为甲醇分子质量，即32；理想气体常数R＝8.314；将甲醇气体的密度代入式(1)得到：
Figure RE-RE-GDA0002590165570000054
其中，C为流量系数，A是电控双开半圆阀2打开的面积，Pj是柴油机进气道中的压力， Tw是甲醇管道3中的温度，一般为定值；
甲醇控制单元7(MSCU)根据喷油量以及柴油机转速，计算出柴油的消耗Md(Kg/s)，并调节电控双开半圆阀2的开度，调整甲醇的供给量，使得甲醇掺烧比达到所要求的α，
Figure RE-RE-GDA0002590165570000055
其中Md为柴油的消耗，Qm为甲醇的流量。
一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制方法，包括如下步骤：
步骤1、甲醇控制单元7根据油门开度、转速和排气温度判断柴油机是否在工作区域间(即判断柴油机是否处于中等负荷工况)；若在工作区域间内(中等负荷工况)，则开始掺烧甲醇；若不在工作区域间内(即柴油机是处于怠速、低负荷工况和高负荷工况)则不掺烧甲醇，单缸柴油机仅以纯柴油模式运行；
步骤2、基于转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和排气温度得到最大掺烧比αmax1；基于转速-功率-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和功率得到最大掺烧比αmax2，对所得到的两次最大掺烧比进行修正得到最佳掺烧比αw。修正的方法即αw＝min(αmax1，αmax2)，其中，αmax1是根据转速-排气温度甲醇掺烧比策略图得到的最大掺烧比，αmax2是根据转速-功率掺烧比策略图到的最大掺烧比。
上述转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图是将单缸柴油机的转速-排气温度图划分为多个状态区间；绘制转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图的方法为：
S1.1，首先，绘制单缸柴油机的转速-排气温度图，具体是通过单缸柴油机台架实验，采集单缸柴油机正常运行范围的工况点，将所有正常运行下的工况点所对应的转速和温度记录下；对所记录的点进行框选，形成转速-排气温度图，即得到图5中的菱形区域。
S1.2，对于S1中得到的单缸柴油机的转速-排气温度图进行区域划分，划分的依据是：
当t<twmin或n<nwmin，即单缸柴油机处于怠速和低负荷工况时，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；即图5中的a区域。
当twmin<t<t1或nwmin<n<n1，此时αmax＝10％；即图5中的b区域。
当t1<t<t2或n1<n<n2，此时αmax＝20％；即图5中的c区域。
当t2<t<t3或n2<n<n3，此时αmax＝30％；即图5中的d区域。
当t3<t<t4或n3<n<n4，此时αmax＝20％；即图5中的c’区域。
当t4<t<twmax或n4<n<nwmax，此时αmax＝10％；即图5中的b’区域。
当twmax<t<tmax或nwmax<n<nmax，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；即图5中的a’区域。
其中，t排气温度，n是转速，nwmin为单缸柴油机掺烧甲醇的最低转速；twmin为掺烧甲醇的最低排气温度；nwmax为掺烧甲醇的最高转速，twmax为掺烧甲醇的最高排气温度，nmax为为单缸柴油机的最高转速，tmax为为单缸柴油机的最高的排气温度，n1、n2、n3、n4分别是转速，且n3为最大扭矩点转速、n2＝(n3+nwmin)/2、n1＝(n2+nwmin)/2、n4＝(n3+nwmax) /2；t1、t2、t3、t4分别是温度，且t3为最大扭矩点温度、t1＝(t2+twmin)/2、t2＝(t3+twmin) /2、t4＝(t3+twmax)/2；根据单缸柴油机的转速-排气温度图来确定最大掺烧比，能够确保单缸柴油机掺烧甲醇的安全性。
上述转速-功率-甲醇掺烧比策略图是将单缸柴油机功率-转速图划分为多个状态区间，绘制转速-功率-甲醇掺烧比策略图的方法为：
S2.1，首先，根据单缸柴油机的功率和转速绘制单缸柴油机功率-转速图；
S2.2，对于S2.1中得到的单缸柴油机功率-转速图进行区域划分，划分的依据是：
当n<nwmin或p<pwmin,此时αmax＝0％；即图6中的e区域。
当nwmin<n<n1或pwmin<p<p1,此时αmax＝10％；即图6中的f区域。
当n1<n<n2或p1<p<p1,此时αmax＝20％；即图6中的g区域。
当n2<n<n3或p2<p<p3,此时αmax＝30％；即图6中的h区域。
当n3<n<n4或p3<p<p4,此时αmax＝20％；即图6中的g’区域。
当n4<n<nwmax或p4<p<pwmax,此时αmax＝10％；即图6中的f’区域。
当nwmax<n<nmax或pwmax<p<pmax,此时αmax＝0％；即图6中的e区域。
其中，pwmin为掺烧甲醇的最低功率，pwmax为掺烧甲醇的最高功率，pmax为单缸柴油机的最高功率；
根据单缸柴油机的功率-转速图来确定最大掺烧比，能够确保单缸柴油机掺烧甲醇的动力性。
步骤3、通过甲醇控制单元7调节电控双开半圆阀2的开度，实现最佳掺烧比αw。
以下结合本发明的工作过程作进一步解释：
1)接通电源后，MSCU检测单缸柴油机工作的环境温度，确定橡胶膜片的变形率，确保压差传感器的精确度。设置压力传感器的修正系数A，修正得到最终压力Pz＝APj。当温度处于-30～-10℃时，修正系数为A1，范围为1～1.2；-10～20℃时，修正系数为A2，值为1； 20～40℃时，修正系数为A3，A3的范围为0.9～1；40～60℃时，修正系数为A4，范围为0.8～0.9。
2)柴油机启动后，MSCU检测油门开度，检测转速和排气温度，若在工作区域间，则开始掺烧甲醇；若不满足条件则不掺烧甲醇，单缸柴油机以纯柴油模式运行。
3)MSCU根据转速和排气温度，在此基础上根据转速-排气温度甲醇掺烧比策略图和转速-功率掺烧比策略图，确定此工况下的甲醇最佳掺烧比αw和最大掺烧比αmax，MSCU 根据储存的燃油喷油量，计算出甲醇的供给量，并调节电控双开半圆阀的开度，使得甲醇的掺烧比达到最佳掺烧比αw。
4)当单缸柴油机处于掺烧甲醇时，MSCU可以实时监测柴油机的油门位置和转速变化，与上一循环的数据进行对比，并对甲醇的掺烧比进行修正，若油门开度未发生变化，转速增加，则减小电控双开半圆阀2的开度，转速增加幅度小于50r/min，减少10％的甲醇供给量；增加幅度在50-100r/min间,减少20％的甲醇供给量，增加幅度在100-150r/min间,减少30％的甲醇供给量；增加幅度在150-200r/min间，减少40％的甲醇供给量；当增加幅度超过200r/min时，关闭电控双开半圆阀2。若转速降低，说明单缸柴油机的实时负荷增大，需要增大电控双开半圆阀2的开度，转速降低幅度小于50r/min时，增加10％的甲醇供给量；转速每减少50r/min,增加10％的甲醇供给量，使其动力性增强，但增加的甲醇量不超过限定值，即修正后的掺烧比不得超过最大掺烧比αmax。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、甲醇控制单元(7)根据油门开度、转速和排气温度判断柴油机是否在工作区域间，即判断柴油机是否处于中等负荷工况；若在工作区域间内，即若处于中等负荷工况，则开始掺烧甲醇；若不在工作区域间内，即若柴油机是处于怠速、低负荷工况和高负荷工况则不掺烧甲醇，单缸柴油机仅以纯柴油模式运行；
步骤2、基于转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和排气温度得到最大掺烧比αmax1；基于转速-功率-甲醇掺烧比策略图，根据此时的转速和功率得到最大掺烧比αmax2，对所得到的两次最大掺烧比进行修正得到最佳掺烧比αw；修正的方法为αw＝min(αmax1，αmax2)，其中，αmax1是根据转速-排气温度甲醇掺烧比策略图得到的最大掺烧比，αmax2是根据转速-功率掺烧比策略图到的最大掺烧比；
步骤3、通过甲醇控制单元(7)调节电控双开半圆阀(2)的开度，实现最佳掺烧比αw；
所述转速-排气温度-甲醇掺烧比策略图的绘制方法为：
S1.1，通过单缸柴油机台架实验，采集单缸柴油机正常运行范围的工况点，记录单缸柴油机所有正常运行下的工况点所对应的转速和温度；对工况点进行框选，形成单缸柴油机的转速-排气温度图；
S1.2，对于S1.1中得到的单缸柴油机的转速-排气温度图进行区域划分，划分的依据是：
当t<twmin或n<nwmin，即单缸柴油机处于怠速和低负荷工况时，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；
当twmin<t<t1或nwmin<n<n1，此时αmax＝10％；
当t1<t<t2或n1<n<n2，此时αmax＝20％；
当t2<t<t3或n2<n<n3，此时αmax＝30％；
当t3<t<t4或n3<n<n4，此时αmax＝20％；
当t4<t<twmax或n4<n<nwmax，此时αmax＝10％；
当twmax<t<tmax或nwmax<n<nmax，此时不掺烧甲醇αmax＝0％；
其中，t是排气温度，n是转速，nwmin为单缸柴油机掺烧甲醇的最低转速；twmin为掺烧甲醇的最低排气温度；nwmax为掺烧甲醇的最高转速，twmax为掺烧甲醇的最高排气温度，nmax为单缸柴油机的最高转速，tmax为单缸柴油机的最高的排气温度，n1、n2、n3、n4分别是转速，且n3为最大扭矩点转速、n2＝(n3+nwmin)/2、n1＝(n2+nwmin)/2、n4＝(n3+nwmax)/2；t1、t2、t3、t4分别是温度，且t3为最大扭矩点温度、t1＝(t2+twmin)/2、t2＝(t3+twmin)/2、t4＝(t3+twmax) /2；
所述转速-功率-甲醇掺烧比策略图的绘制方法为：
S2.1，根据单缸柴油机的功率和转速绘制单缸柴油机功率-转速图；
S2.2，对于S2.1中得到的单缸柴油机功率-转速图进行区域划分，划分的依据是：
当n<nwmin或p<pwmin,此时αmax＝0％；
当nwmin<n<n1或pwmin<p<p1,此时αmax＝10％；
当n1<n<n2或p1<p<p2,此时αmax＝20％；
当n2<n<n3或p2<p<p3,此时αmax＝30％；
当n3<n<n4或p3<p<p4,此时αmax＝20％；
当n4<n<nwmax或p4<p<pwmax,此时αmax＝10％；
当nwmax<n<nmax或pwmax<p<pmax,此时αmax＝0％；
其中，pwmin为掺烧甲醇的最低功率，pwmax为掺烧甲醇的最高功率，pmax为单缸柴油机的最高功率。
2.一种用于实现权利要求1所述的单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料控制方法的***，其特征在于，包括设置在进气管(1)上的甲醇管道(3)和进气管压差传感器(8)，所述甲醇管道(3)上装有电控双开半圆阀(2)，所述电控双开半圆阀(2)和进气管压差传感器(8)均与甲醇控制单元(7)之间信号连接，进气管压差传感器(8)用于测量柴油机进气道中的压力，所述甲醇控制单元(7)还分别连接油门位置传感器(4)、排气温度传感器(5)和转速传感器(6)，所述甲醇控制单元(7)根据采集的油门开度、排气温度、转速和柴油机进气道压力，控制电控双开半圆阀(2)的开合进而调节甲醇的掺烧比α。
3.根据权利要求2所述的一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***，其特征在于，所述电控双开半圆阀(2)包括2个相对设置的半圆挡片(12)，在每个半圆挡片(12)相同侧端部固定装有齿轮(14)，两个齿轮(14)相互啮合；其中一个齿轮(14)与步进电机(13)输出轴上的齿轮啮合，通过步进电机(13)带动2个半圆挡片(12)相向或者反向转动，最终实现对电控双开半圆阀(2)开度的调节。
4.根据权利要求2所述的一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***，其特征在于，进气管压差传感器(8)包括沿进气管(1)的侧壁面设置的橡胶膜片(11)，橡胶膜片(11)的上表面通过运动块(10)连接霍尔元件(9)；霍尔元件(9)通过数据线连接甲醇控制单元(7)；当柴油机运行时，由于橡胶膜片(11)上下表面的压力差，橡胶膜片(11)发生形变，带动运动块(10)上下移动，霍尔元件(9)将运动块(10)的位移信号转化为电势差并输入甲醇控制单元(7)，甲醇控制单元(7)根据电势差计算出柴油机进气道中的压力Pj。
5.根据权利要求2所述的一种单缸柴油机掺烧气态甲醇燃料的控制***，其特征在于，所述甲醇的掺烧比α与电控双开半圆阀(2)的开度的关系表示为：
Figure FDA0003732286590000031
其中，甲醇的流量
Figure FDA0003732286590000032
C为流量系数，θ为电控双开半圆阀2的开度角，r为管道的半径，Pj是柴油机进气道中的压力，Tw是甲醇管道3中的温度，Px为甲醇管道3中气态甲醇的压力，Md为柴油的消耗。
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