[发明专利]一种适用于低温地区的燃料供给方法

说明书

技术领域

本发明属于燃料发动机的技术领域，具体涉及一种适用于低温地区的燃料供给方法。

背景技术

柴油机以其热效率高、油耗低等优点，在船舶、公路运输车辆、工程机械和农用机械被广泛应用。但是大量的柴油机消耗了越来越多的石油资源，由于石油资源不可再生，而且在燃烧过程中会产生氮氧化物(NO_X)和颗粒物(PM)等污染，替代燃料的应用逐渐被大家所关注。

但是目前可用的替代燃油由于种种原因，在实际使用过程中存在很多障碍，使得替代燃料很难普及使用，其中比较普遍的问题就是很多替代燃料冷滤点及凝点较高，低温环境下冷起动困难。比如国内的生物柴油，大部分都是由废弃动植物油脂制取，燃料的冷滤点和凝点较高，温度低即出现流动性下降甚至凝结的现象，严重限制了这种燃料的使用范围。另一方面，发动机燃用替代燃料时在某些工况下的排放优于燃用柴油时的排放，但是在另外一些工况下排放性能较差，目前难以做到所有工况点的排放性能最优化。

目前比较常见的做法是以低比例将替代燃料与柴油混合使用，或者采用柴油与替代燃料切换使用。第一种方式替代燃料的使用比例太小，对于减少石油能源的使用效果不明显；第二种方法在切换的时候直接从一种燃料切换到另一种燃料，无法实现两种燃料使用比例的调节，使用不灵活，也无法解决部分工况替代燃料排放性能较差的问题。

如何防止和解决此类替代燃料的由于低温流动性差而造成的无法使用的问题，让燃料供给系统能够根据发动机需求灵活控制替代燃料的使用比例，已经成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于低温地区的燃料供给方法，解决替代燃料由于低温流动性差而造成的无法使用的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于低温地区的燃料供给系统，所述燃料供给系统至少包括：设有输入端和输出端并受发动机控制的控制单元；分别与该控制单元电连接的发动机、设置于主燃料箱的温度传感器、第一、第二可变流量泵、设置于主燃料箱的密度传感器、第一、第二流量传感器以及燃料混合比例显示器；存储替代燃料的主燃料箱和存储柴油的副燃料箱；所述第一、第二可变流量泵分别设置于所述主燃料箱和副燃料箱内；设置于所述主燃料箱内的废气换热器，所述废气换热器与所述主燃料箱外的排气管导通；所述排气管一端通过电磁阀通入废气至废气换热器中；另一端通入大气；所述第一、第二流量传感器分别设置在所述主燃料箱和副燃料箱外用于测量所述主燃料箱和副燃料箱泵出的燃料流量；设置于柴油机外，设有回油管和输油管的高压油泵；所述高压油泵的回油管通入主燃料箱内；所述高压油泵的输油管与所述主燃料箱和副燃料箱导通。

作为本发明的优选实施方案之一，所述燃料供给系统进一步包括设置于高压油泵和所述主燃料箱和副燃料箱之间导管上的燃油滤清器。

作为本发明的优选实施方案之一，所述第一、第二可变流量油泵的最大流量相同。

作为本发明的优选实施方案之一，所述主燃料箱的容积大于所述副燃料箱的容积。

作为本发明的优选实施方案之一，所述替代燃料为生物柴油或或菜籽油、棉籽油等高凝点燃料。

一种燃料供给的方法，该方法包括以下步骤：

1)控制单元检测主燃料箱内温度传感器的信号，若温度高于第一设定值，控制单元输出信号，启动第一可变流量泵，将主燃料箱内的燃料泵至高压油泵；，此时发动机启动后直接燃用主燃料箱内的燃料；若温度低于第二设定值，那么控制单元启动第二可变流量泵，将副燃料箱中的燃料泵入高压油泵中；

2)打开电磁阀，此时发动机起动后副燃料箱中的燃料，废气进入废气换热器中，对主燃料箱中的燃料进行加热，当温度传感器测得的主燃料箱内温度超过第三设定值，则控制单元控制电磁阀关闭，停止对主燃料箱内的燃料加热；

3)在运行过程中，根据发动机的燃料混合比例需求输出信号至控制单元，控制单元控制两个可变流量油泵的泵出流量，并通过输出信号校正两个可变流量油泵的泵出流量，来连续调节供给发动机的燃料混合比例。

作为本发明的优选实施方案之一，所述主燃料箱中的密度传感器将测量主燃料箱内的燃料密度，并进行温度补偿。

作为本发明的优选实施方案之一，控制单元中预存有两种燃料的密度数据，当密度传感器将信号传输至控制单元后，控制单元将其与预存的密度数据进行对比计算，得到主燃料箱内的燃料中替代燃料与柴油燃料的比例，控制单元用这个比例值对替代燃料流量和柴油燃料流量进行修正并计算出精确的燃料混合比例值。