[发明专利]一种压燃式零氮排放纯氧转子发动机及其控制方法

说明书

本发明设计了一种压燃式零氮排放纯氧转子发动机及其控制方法，具体涉及一种以纯氧为氧化剂的燃烧机的氧化剂供给方法。采用纯氧为氧化剂，实现零氮排放。本发明以发动机的转速扭矩检测装置(4)为信号，判断发动机的运转情况，并结合第一二氧化碳浓度传感器(7)、氧气流量传感器(8)、第二二氧化碳浓度传感器(14)等信号，控制进入气缸氧气浓度，实现纯氧稀薄燃烧，降低污染物排放；并结合EGR回收部分氧化剂，提高经济性。

技术领域

本发明设计了一种以纯氧为氧化剂的烃类燃料压燃式零氮排放转子发动机控制方法，具体涉及一种以纯氧为氧化剂的燃烧机的氧化剂供给方法，属于内燃机领域。

背景技术

转子发动机其与传统活塞往复式发动机相比，转子发动机具有结构简单、体积及重量小、平顺性好、震动及噪音少、高转速好可靠性高等诸多优点。但其狭长的燃烧室会导致火焰在传播过程中容易出现淬熄，而残留大量的未燃烃。

随着排放法规要求的日益提高，转子发动机也面临着减少排放的问题。本申请设计一种以纯氧为氧化剂的烃类燃料压燃式零氮排放转子发动机控制方法，通过优化燃烧，实现残留未燃烃排放的降低，同时，通过采用纯氧为氧化剂，消除燃烧过程中产生的氮氧化物，达到减排的目的。并结合EGR，回收部分氧化剂，提高氧化剂经济性。

发明内容

为了改善转子内燃机的排放特性，本申请提供了一种纯氧为氧化剂的烃类燃料压燃式零氮排放转子机，通过优化燃烧，降低污染物的排放。

本发明解决上述技术问题是通过以下技术方案解决的：

一种以纯氧为氧化剂的烃类燃料压燃式零氮排放转子发动机控制方法，具体涉及一种以纯氧为氧化剂的燃烧机的氧化剂供给方法，包括：燃料运输管路(P1)上依次串联有：烃类燃料储存罐(1)、油泵(2)、燃料流量调节计(3)(燃料流量调节计(3)具有检测和调节燃料流量的作用)、燃料喷嘴(6)至缸体，燃料喷嘴(6)将燃料喷入气缸，转速扭矩检测装置(4)(接收转速信号(A1)、扭矩信号(A2))、ECU(5)、尾气循环管路(P3)上依次串联连接有温度传感器(10)、压力传感器(11)、中冷器(12)、尾气循环阀(13)，氧气输送管路(P4)上依次串联连接有氧气储存罐(18)、氧气管路减压阀(17)、供氧压力传感器(16)、氧气流量调节器(15)，混合气输送管路(P2)上依次串联连接有稳压混合罐(9)、氧气流量传感器(8)、第一二氧化碳浓度传感器(7)，氧气输送管路(P4)与尾气循环管路(P3)并联，两者串联接入混合气输送管路(P2)，混合气输送管路(P2)将气体送入气缸，与缸体连接的排气管(P5)上有第二二氧化碳浓度传感器(14)，排气管(P5)一歧管串联接入尾气输送管路(P3)，另一歧管连接大气。

油泵(2)将燃料储存罐(1)中的燃料抽出，经燃料流量调节计(3)后传输至燃料喷嘴(6)，经过缸体上的燃料喷嘴(6)喷入缸内与进入缸内的氧气混合燃烧。氧气储存罐(18)内的氧气经管路减压阀(12)减压后变为压力合适的气体，经氧气流量调节器(15)后进入稳压混合罐(9)中，与再循环的尾气混合。氧气流量传感器(8)将混合气输送管路(P2)中的氧气浓度实时传送至ECU(5)中进行监控。发动机燃烧后的气体通过发动机排气管(P5)流入中冷器(12)，冷却气体流经尾气循环管路(P3)进入稳压混合罐(9)中与来自氧气输送管路(P4)中的氧气混合，流入混合气输送管路(P2)，进入燃烧室燃烧。第二二氧化碳浓度传感器(14)、温度传感器(10)、压力传感器(11)，对排气温度及二氧化碳浓度进行实时监控，并将信号传递给ECU(5)，ECU(5)接收氧气流量传感器(8)和燃料流量调节计(3)的信号，通过调节氧气流量调节器(15)，使过氧浓度系数η维持在1.2-1.4之间

以纯氧为氧化剂的烃类燃料压燃式零氮排放转子发动机包括以下控制过程：

转子发动机ECU(5)接收来自转速扭矩检测装置(4)的转速信号(A1)，当有转速产生至转速达到怠速，此时为冷启动阶段，关闭尾气循环阀(13)，尾气全部排进大气。