[发明专利]一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统

说明书

本发明公开了一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，包括电控单元ECU、第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱和备用油箱；第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱均为单一燃料油箱，三个油箱的出口均各自设有一个步进电机式电磁阀，三个出口连接到一起后连通到共轨油管的进口。备用油箱为回收油路残留燃料的油箱，该油箱内的燃油一般为混合燃料，用于提供热机、工况过渡与燃料更换时发动机运转时的燃料所需。本发明可实现快速平稳地更换单一燃油或混合燃料而不需停机，减少了时间的消耗；可实现多燃料在线实时配比，而不必提前进行配比；可实现不同物理化学特性的燃料的供给，减少配比时间消耗。

技术领域

本发明涉及内燃机领域，具体涉及到一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统。

背景技术

随着高效率清洁化的不断推进，内燃机的燃烧方式也不断创新。国外以美国Wisconsin大学Reitz教授为代表，通过对比均质压燃(HCCI)、预混压燃(PCCI)、双燃料预混压燃(PCI)等不同的低温燃烧方式后，提出了一种新型的柴油机燃烧方式——活性控制压燃(RCCI)。RCCI燃烧方式是通过进气道喷射低活性燃料(低活性燃料泛指高辛烷值燃料，如汽油、甲醇、乙醇、丁醇等)，形成缸内预混均质充量，再向缸内预混均质充量氛围内喷射高活性燃料(高活性燃料泛指高十六烷值燃料，如柴油、生物柴油、二甲醚等)，从而实现缸内分层混合气压燃的一种燃烧方式(分层混合气即指存在活性分层、当量比分层与温度分层的混合气)。RCCI已被证实可同时实现NOX与碳烟的超低排放与几近60％的超高热效率，是一种极具潜力的清洁、高效、可控的柴油机燃烧方式。

尽管RCCI是一种具有发展前景的燃烧方式，但同时也存在一些问题。一方面，当向高负荷拓展时，RCCI燃烧模式同样存在压升率过高，碳烟和NOX排放超标的问题。另一方面，在小负荷下，高浓度的CO和未燃碳氢化合物UHC排放问题尤其突出。针对RCCI的负荷拓展的问题，学者们发现燃料的物理化学特性对其具有重要的影响。为此，学者们围绕燃料的物理化学特性对RCCI燃烧与排放的影响相继开展了大量的发动机台架试验研究。

然而，在进行试验探究过程中发现如下问题：

1、在更换不同的燃料时，发动机需停机，造成能源与时间的浪费；

2、在进行多燃料掺混时，需要提前配比混合燃料，配比过程消耗大量的时间；

3、配比好的混合燃料，其物理化学特性无法改变，需要新的物理化学特性的燃料时，则需重新进行配比；

4、在更换已配比好的混合燃料时，需排净油路中的已有燃料，换为试验用的新燃料，这造成了能源与时间的浪费；

5、在进行多燃料掺混时，混合燃料的配比量难以确定：配比量不足，需重新配比，造成时间的浪费；配比过量造成能源浪费；

这些问题的存在，造成了试验过程中大量的时间与能源的浪费，过长时间的试验使得环境参数的改变对试验结果的影响不能忽略，从而使对比试验的结果可信度降低。

发明内容

本发明旨在设计一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，该系统既能供给不同物理化学特性的燃料并实现灵活配比，又能实现不同燃料之间快速、平稳的切换，缩短试验时长，减少能源浪费，提高试验可信度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种活性控制压燃发动机可变燃油供给系统，包括电控单元ECU、第一燃油箱、第二燃油箱、第三燃油箱和备用油箱；