[实用新型]一种GDI发动机天然气-汽油双燃料电控系统

说明书

本实用新型公开一种GDI发动机天然气‑汽油双燃料电控系统，天然气罐的出气口依次通过减压室和天然气喷射阀连接到混合室，混合室一侧设有进气管，另一侧通过进气总管连接到发动机机体的进气口；进气管上从进气口起依次设有空气滤清器、进气压力传感器、空气流量计和电子节气门；发动机机体的输出轴连接到飞轮，飞轮侧面设有转速传感器；附加电控单元接收原机的电子油门、空气流量计、电子节气门、转速传感器以及天然气喷射阀的信号，根据发动机所处的工况，计算天然气的替代率，并通过CAN线与原机ECU通信。本实用新型在低成本下实现双燃料灵活平稳控制，既保证引入天然气后喷油器的可靠性，又可使发动机的功率不会下降太多。

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机技术领域，具体为一种GDI发动机天然气-汽油双燃料电控系统。

背景技术

随着对能源需求的持续上升和环境恶化的日益严重，开发和利用清洁的替代能源势在必行。天然气作为一种清洁的替代能源且储量丰富受到广泛的关注。天然气的主要成分是甲烷，和汽油相比天然气低热值高，抗爆性好，并且由于其为气态更容易和空气均匀混合。然而，天然气的火焰传播速度低于汽油，这使缸内平均温度升高，导致机体及GDIGasoline Direct Injection汽油直喷发动机喷油器的热负荷增加、功率大幅度下降和排放变差。因此，如何优化天然气-汽油双燃料发动机的点火正时和天然气替代率使之更加高效清洁，同时实现双燃料模式切换时的平稳过渡并且保证GDI发动机喷油器的可靠性是本领域亟待解决的问题。

专利号为CN104806352 A将汽油机改成的天然气发动机，仅仅加入了一套天然气供气系统，改动过后没有考虑到每个工况下的最佳天然气替代率，导致性能与经济性变差。专利号为CN103016168 A虽然在加装一套天然气供气系统外多设计一套电控系统可以实现两种燃料比例可调，但没有考虑到替代率对喷油器的影响，并且对原机改动过大使得成本增加。

为了满足不断提高的排放法规和实现燃烧的高效清洁，需要提供一套低成本下实现双燃料灵活平稳控制的电控系统。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种通过标定出最佳天然气替代率，使引入天然气后发动机的功率不会下降太多的GDI发动机天然气-汽油双燃料电控系统。技术方案如下：

一种GDI发动机天然气-汽油双燃料电控系统，包括天然气罐，天然气罐的出气口依次通过减压室和天然气喷射阀连接到混合室，混合室一侧设有进气管，另一侧通过进气总管连接到发动机机体的进气口；所述进气管上从进气口起依次设有空气滤清器、压端旁通阀、进气压力传感器、空气流量计和电子节气门，电子节气门上设有节气门位置传感器；发动机机体的输出轴连接到飞轮，飞轮侧面设有转速传感器；还包括原机ECU和附加电控单元，附加电控单元接收原机的电子油门、进气压力传感器、空气流量计、电子节气门和节气门位置传感器、转速传感器以及天然气喷射阀的信号，根据发动机所处的工况，计算天然气的替代率，并通过CAN线与原机ECU通信。

进一步的，所述发动机机体的排气总管后端依次设有三元催化器和排气管，排气总管上设有排温传感器和前氧传感器，三元催化器后端管路上设有后氧传感器。

更进一步的，所述排气管一路连接到涡轮进气口，另一路上设有涡端旁通阀，并连接到涡轮的出气管。

更进一步的，所述天然气罐与减压室之间还设有开关电磁阀，所述开关电磁阀连接到附加电控单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型标定最大天然气替代率时考虑到GDI发动机喷油器受热负荷高需要燃油冷却，保证引入天然气后喷油器的可靠性；仅加入一套供气系统和附加的电控单元对气路中传感器信号进行削弱，这样在原机上的改动不大，成本低；加入附加的电控单元，标定出最佳天然气替代率使引入天然气后发动机的功率不会下降太多。

附图说明

图1为本实用新型GDI发动机天然气-汽油双燃料电控系统的结构示意图。