[发明专利]一种双火花塞混合燃料转子机及其控制方法

说明书

本发明设计了一种双火花塞混合燃料转子机及其控制方法，氢气从储存罐中出来后依次经减压阀、氢气流量计、阻燃阀，从安装在燃烧室壁面上的氢气喷嘴进入转子机进行燃烧，汽油从储存罐中出来后经油泵与油耗仪，通过安装在进气道上的喷油嘴进入进气道中，随进气一起进入燃烧室进行燃烧。ECU根据发动机的工作情况控制火花塞点火，位于排气道上的碳氢浓度传感器对排气中的碳氢浓度进行检测，并将碳氢浓度信号发送至ECU。本发明以发动机转速及节气门的开度为信号，结合碳氢浓度传感器、空气流量计的信号，控制喷氢时间及喷氢量，并采用双火花塞结构提升转子发动机的燃烧效率，降低有害物的排放。

技术领域

本发明提供了一种双火花塞混合燃料转子机及其控制方法。涉及转子发动机双燃料的供给及点火方式，属于内燃机范畴。

背景技术

随着环境问题越来越受到广大人民的重视，各国对污染的监控也越来越严格。汽车尾气排放在这种环境下也被推到了前台，各国都相继推出了相关法规来限制汽车尾气的排放。因此，降低发动机油耗和排放已经成为了当前内燃机领域的主流研究方向。

与往复式活塞机相比，转子发动机具有体积小、重量轻、结构简单，功重比大等优点，世界各国已将转子机广泛应用于无人机、军用特种车辆、海军陆战队登陆艇、小型船舶和轻便式发电机等领域。然而，转子机也存在着燃油经济性差和排放高等问题，造成这些问题的主要原因是转子机狭长的燃烧室结构不利于燃料的快速、完全燃烧，较高的面容比增加了壁面淬息的问题，以及线密封形式导致较高的漏气率等。随着排放法规的日益严格，转子发动机也面临着节能减排的问题。

转子机的排放物主要有NO_X、PM、CH、CO等，氢气是一种清洁燃料，通过掺氢可以有效改善发动机的排放，但由于转子机狭长的燃烧室结构，火焰难以传播到燃烧室后方，所以还可以采用双火花塞结构来改善发动机的燃烧效率，从而降低有害物的排放。

发明内容

为了提升转子机的燃烧效率并改善排放特性，本发明提供了一种双火花塞双燃料转子机及其控制方法，提升燃料的燃烧效率，降低有害物的排放。

本发明解决上述结束问题是通过以下技术方案解决的：

一种双火花塞双燃料转子机控制方法，涉及装置包括：氢气储存罐(1)、氢气从储存罐中出来后依次经减压阀(6)、氢气流量计(7)、阻燃阀(8)之后，从安装在燃烧室壁面上的氢气喷嘴(9)进入转子机进行燃烧，火花塞(3)、火花塞式缸压传感器(4)分别与第一电荷放大器(2)、第二电荷放大器(5)串联后再并联安装在燃烧室壁面上，ECU(10)根据发动机工作情况发送点火信号至第一电荷放大器(2)、第二电荷放大器(5)对火花塞进行点火，在转子机进气管道上安装有空气流量计(13)对进气压力及温度进行监控，汽油从储存罐(16)中出来后经油泵(15)与油耗仪(14)后，通过安装在进气道上的喷油嘴(12)进入进气道中，随进气一起进入燃烧室进行燃烧。碳氢浓度传感器(17)位于排气道上，对排气中的碳氢浓度进行检测，并将碳氢浓度信号b发送至ECU(10)。

当转子机处于运行状态时，ECU(10)通过控制燃料喷射与点火控制单元通过分析、判断和运算，并结合预先标定的MAP图确定发动机所处工况所需的燃料量，精确控制燃料的喷射、喷射提前交与点火时间，从而提高转子机的燃烧效率，降低其排放物中有害物的浓度。

当转子机转速小于或等于1200rpm时，发动机处于启动工况，当转速大于1200rpm小于或等于3000rpm且节气门开度小于60％时，发动机处于怠速工况，当转速大于3000rpm小于或等于9000rpm且节气门开度大于60％时，发动机处于低速低负荷工况，当转速大于9000rpm小于或等于12000rpm且节气门大于60％时，发动机处于高速高负荷工况。根据不同工况，燃料喷射与点火电子控制单元对所述内燃机的燃料喷射及点火。

一种双火花塞式双燃料转子机包括以下控制过程。

(1)启动工况：