[发明专利]一种可精确控制双燃料瞬时掺混比例的一体化喷油系统

说明书

本发明公开了一种可精确控制双燃料瞬时掺混比例的一体化喷油系统，设置于发动机的燃烧系统，包括A燃料供给系统、B燃料供给系统、喷油器和ECU电控单元，A燃料供给系统由A流量控制电磁阀、A滤清器、A燃油泵、A油箱和A燃油消耗仪组成；B燃料供给系统由B流量控制电磁阀、B滤清器、B燃油泵、B油箱和B燃油消耗仪组成，A流量控制电磁阀和B流量控制电磁阀的输出端分别连接有A单向阀和B单向阀，A单向阀和B单向阀的输出端与喷油器相连，喷油器与A单向阀和B单向阀之间还设置有溢流阀和备用油箱，燃烧系统中还设有氧传感器、排放仪、空气流量计和水温传感器。本发明实现不同燃料的灵活掺混，满足在不同工况下达到发动机的最优性能。

技术领域

本发明设计内燃机技术领域，特别是涉及双燃料发动机的燃料控制，具体的说是一种可精确控制双燃料瞬时掺混比例的一体化喷油系统。

背景技术

随着全球石油资源日益紧张，提高内燃机热效率，减小发动机的燃油消耗成为研究人员日益关注的焦点。目前，使用替代燃料提高发动机热效率，改善发动机经济性是较为有效的技术措施。常用双燃料液体采用固定比例的掺混燃料，例如普通汽车采用E10(汽油里含有10％体积分数的乙醇)和用于灵活燃料汽车的E85(汽油里面含有85％体积分数的乙醇)。但是双燃料在固定比例下预混的混合燃料并不能充分地利用每一种燃料的优点来改善发动机的性能。试验研究表明，要在不同工况下达到最优的发动机性能，需要使用不同的混合比例。

为了灵活地使用两种燃料的特性和优点，一种进气道喷射和缸内直喷结合的喷射系统被提出，这种方式面对日益严格油耗和排放法规存在一定的优势。但是由于两个喷油器成本的问题以及进气道喷射的固有缺点并没有被广泛的采用。

目前缸内直喷技术可以更加有效地利用燃料特性，通过控制喷射时刻、喷射压力以及多次喷射技术形成分层混合气或实现稀薄燃烧，从而可以拓展发动机热效率极限及降低发动机燃油消耗率。但是燃烧室上布置两个喷油器受限于空间及成本问题，因此在量产发动机上不太容易实现。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可精确控制双燃料瞬时掺混比例的一体化喷油系统，该系统将两种不同的燃料在喷油器前根据发动机ECU控制进行不同比例的燃料掺混，再进行缸内高压喷射，实现不同燃料的灵活掺混，满足在不同工况下达到发动机的最优性能。本发明可灵活地结合高压喷射、多次喷射及分层燃烧、稀薄燃烧等现有技术水平可进一步改善发动机热效率。本发明拓展了发动机极限热效率以及进一步提高发动机经济性，商业化前景较好。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可精确控制双燃料瞬时掺混比例的一体化喷油系统，设置于发动机的燃烧系统，包括A燃料供给系统、B燃料供给系统、喷油器和ECU电控单元，所述A燃料供给系统由A流量控制电磁阀、A滤清器、A燃油泵、A油箱和A燃油消耗仪组成；所述B燃料供给系统由B流量控制电磁阀、B滤清器、B燃油泵、B油箱和B燃油消耗仪组成，所述A流量控制电磁阀和B流量控制电磁阀的输出端分别连接有A单向阀和B单向阀，A单向阀和B单向阀的输出端与所述喷油器相连，喷油器与A单向阀和B单向阀之间还设置有溢流阀和备用油箱，燃烧系统中还设有氧传感器、排放仪、空气流量计和水温传感器。

进一步的，所述ECU电控单元根据发动机的负荷和工况实时判断A燃料和B燃料的燃料最优掺混比例，对发动机进行供油。

进一步的，所述ECU电控单元通过接收氧传感器反馈的信号、空气流量计接受的信号以及排放仪的信号进而对节气门、喷油器和火花塞进行控制，以实现对燃烧系统的控制。

进一步的，所述A燃料包括汽油和柴油。

进一步的，所述B燃料包括甲醇和乙醇。

进一步的，喷油器由电磁铁、衔铁芯、球阀、溢流孔、进油孔、阀柱和喷孔组成。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：