[发明专利]一种燃气发动机分路进气控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种燃气发动机分路进气控制装置及其控制方法，包括发动机ECU，所述发动机ECU控制燃气节流阀和空气节流阀实现发动机空燃比控制；控制燃气旁通阀，以实现燃气增压压力的控制；控制空气旁通阀实现空气增压压力的控制；控制燃气节气门和空气节气门实现发动机转速及输出功率控制；控制单缸调节阀实现各缸进气均匀性及燃烧保护；本发明可以很好地解决燃气发动机在高含氢领域的应用问题，大幅提升发动机的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及燃气发动机控制技术领域，尤其涉及一种燃气发动机分路进气控制装置及其控制方法。

背景技术

燃气发动机的进气方式通常可以根据燃气与空气的混合方式来区分，如：预混进气式、缸内混合进气式。其中，预混进气式是指在进入发动机气缸前进行混合；缸内混合进气式是指燃气与空气独立进气，在发动机气缸进行混合。预混进气式的特点是混合时间长，燃气与空气可以充分混合，进气歧管存有一定量的混合气；缸内混合进气式的特点是混合时间短，燃气与空气混合较差，但动态响应更高。

随着燃气发动机在分布式发电及车用领域的不断发展与推广，发动机的控制技术不断升级与发展，尤其是燃气预混进气式发动机，控制技术已非常成熟，而提到分路进气式发动机，通常是采用多点电喷控制解决方案，但是由于电动喷射阀对气源品质要求极高，也仅仅是适应于天然气领域而已。

为响应国家节能减排号召，燃气发动机已在天然气、沼气、瓦斯等多个领域大幅推广，燃气发动机控制技术也日趋成熟及完善；而在工业尾气、生物质气、裂解气等含氢量较高的气源领域，目前还没有较成熟的大功率发动机解决方案，由于该类气源成分复杂且非常容易发生闪爆，常规的燃气发动机无法正常运行。因此制约该领域燃气发动机推广的核心就是发动机进气系统与控制装置无法满足气源要求。为应对该类气源容易闪爆的特点，燃气发动机必须采用分路进气式结构，以防止大量混合气在进气歧管存储，避免导致进气系统出现严重爆燃。

综上所述，分路进气式发动机在工业尾气、生物质气、裂解气等领域的应用中，发动机容易发生爆燃。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种燃气发动机分路进气控制装置及其控制方法，升燃气发动机在工业尾气、生物质气、裂解气等燃气领域应用的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

燃气发动机分路进气控制装置，包括燃气入口连通有电磁阀，所述燃气电磁阀出口通过管路钢管连通燃气调压阀，燃气经过燃气电磁阀，再通过燃气调压阀进行稳压调节；燃气调压阀出口连通有燃气节流阀；燃气节流阀出口分别连通有燃气旁通阀和燃气增压器进气口；燃气增压器出气口连通燃气中冷器，燃气中冷器和燃气旁通阀出气口连通有燃气节气门，节气门出口连通燃气发动机进气歧管，发动机燃气进气歧管每个出气口连通有单缸调节阀，单缸调节阀出气口连通发动机气缸；

空气入口连通有空气过滤器，空气过滤器出气口分别连通有空气旁通阀和空气增压器，空气增压器出气口连通有空气中冷器；空气旁通阀和空气中冷器出气口连通空气节气门，空气节气门通过发动机空气进气歧管连通发动机气缸；

燃气增压阀与空气增压阀分别用于控制发动机燃气与空气进气歧管的增压压力；

发动机起动后，燃气通过燃气电磁阀进入调压阀，燃气再经调压阀稳压调节输出至燃气节流阀，燃气通过燃气节流阀进入燃气增压器，再经燃气中冷器进行冷却，燃气旁通阀的输入端接至燃气节流阀之后，其输出端通过钢管接至燃气中冷器之后，以构成燃气增压器的旁通控制回路。燃气经过燃气中冷器，再通过燃气节气门，最后经单缸调节阀流入发动机气缸，与空气进行混合；

发动机起动后，空气通过空气过滤器过滤后，经过空气节流阀进入空气增压器，再经空气中冷器进行冷却，空气旁通阀的输入端接至空气节流阀之后，其输出端通过钢管接至空气中冷器之后，以构成空气增压器的旁通控制回路。空气经过空气中冷器，再通过空气节气门，最后经各缸进气歧管流入发动机气缸，与燃气进行混合；