[发明专利]一种掺氮氢的汽油燃料转子机及其控制方法

权利要求书

1.一种掺氮氢的汽油燃料转子机，包括：

进气管路(P1)，其上依次有：空气滤清器(1)、节气门(S1)、空气体积流量传感器(2)；

汽油喷射支路(P2)，其上依次有：汽油喷嘴(3)、汽油体积流量控制器(4)、油泵(5)、汽油滤清器(6)、汽油油箱(7)，汽油喷射后在进气道与空气混合形成混合气；

氮气喷射支路(P3)，其上依次有：氮气喷嘴(8)、氮气体积流量控制器(9)、氮气减压阀(10)、氮气储存罐(11)，氮气喷射后在进气道与汽油和空气混合形成混合气；

氢气喷射管路(P4)，其上依次有：氢气喷嘴(12)、阻燃阀(13)、氢气体积流量控制器(14)、氢气减压阀(15)、氢气储存罐(16)，氢气采用缸内直喷，在缸内直接与汽油混合气混合；

火花塞(17)、转速传感器(18)、ECU；

ECU与氮气体积流量控制器(9)有信号a交互、与汽油体积流量控制器(4)有信号b交互、与空气体积流量传感器(2)有信号c交互、与节气门有信号d交互、与汽油喷嘴(3)有信号e交互、与氮气喷嘴(8)有信号f交互、与转速传感器(18)有信号g交互、与火花塞(17)有信号h交互、与氢气体积流量控制器(14)有信号i交互、与氢气喷嘴(12)有信号j交互；

其特征在于控制方法如下：

转子发动机ECU接收转速传感器(18)的转速n信号：

当n＝0变为n≠0后的两秒内，此时为起动阶段，采用汽油启动，ECU输出信号，节气门打开，汽油经汽油喷射支路(P2)喷射到进气道当中，调节使起动阶段缸内燃料与氧化剂按照化学当量比燃烧；同时，ECU分别输出信号a和i至氮气体积流量控制器(9)和氢气体积流量控制器(14)，使氢气和氮气体积流量为0；

当0＜n＜2000rpm时，此时为低转速阶段，采用掺氢燃烧，ECU输出信号a至氮气体积流量控制器(9)，使氮气体积流量为0，同时输出信号i至氢气体积流量控制器(14)，打开氢气减压阀(15)保证氢气喷嘴(12)喷射的氢气体积流量为进气过程结束时刻缸内混合气总体积量的2％；由于氢气在压缩过程中直接喷入缸内，因此氢气喷射量不挤占进气过程中通过进气道进入的空气及汽油的体积，直喷喷入缸内的氢气量以进气过程结束时刻缸内混合气总体积量为基准；其中，氢气体积百分比为燃烧室内氢气的体积，V_air为燃烧室内空气的体积，V_汽油为燃烧室内汽油的体积；

当2000≤n＜5000rpm时，此时为中转速阶段，采用掺氢燃烧，ECU输出信号a至氮气体积流量控制器(9)，使氮气体积流量为0，同时输出信号i至氢气体积流量控制器(14)，保证氢气喷嘴(12)喷射的氢气体积流量为总混合气体积的4％；其中，氢气体积百分比

当5000≤n＜10000rpm时，此时为高转速阶段，采用掺氢和掺氮燃烧，ECU输出信号i至氢气体积流量控制器(14)，调节喷射的氢气体积流量为总混合气体积的4％；ECU输出信号a至氮气体积流量控制器(9)，打开氮气减压阀(10)保证氮气喷嘴(18)喷射的氮气体积流量为总混合气体积的2％；其中，氢气体积百分比氮气体积百分比为燃烧室内氮气的体积；

当n≥10000rpm时，此时转速过高，为保证安全性，采用汽油燃烧，ECU分别输出信号a和i至氮气体积流量控制器9和氢气体积流量控制器14，使供给氢气和氮气体积流量为0。