[发明专利]一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气装置及其控制方法

说明书

本发明的目的在于提供一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气装置，包括气瓶、主气路、高压气路、低压气路、气轨，气瓶连通主气路，主气路分别连通高压气路和低压气路，高压气路、低压气路以及进气路通过三通的方式相连，进气路连通气轨，主气路上设置主阀、粗滤清器，高压气路上设置第一电磁阀、高压减压器，低压气路上设置第二电磁阀、低压减压器，进气路上安装细滤清器，第一电磁阀和第二电磁阀均连接电控单元。本发明实现低负荷工况下燃气喷射的精确控制，降低气体燃料喷射的循环变动，并改善气体燃料与空气混合质量，确保进气的完全性，避免燃料在进气道的残留，提高气体发动机动力性和经济性，降低甲烷碳氢排放。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，具体地说是发动机的供气装置及控制方法。

背景技术

随环境问题的严峻和温室效应的加剧，碳氢比低于汽油柴油的液化天然气、压缩天然气和液化石油气等气体燃料逐渐作为替代能源广泛应用于发动机中。传统的气体发动机供气装置由于只安装有一个减压器，气轨内的燃气压力需满足高负荷工况下的喷射压力，会导致低负荷工况下同样的喷射压力时，由于喷射量小，导致喷射脉宽短，造成燃气供给精度低、燃气喷射的循环变动大和燃气和空气混合质量差等问题。专利201710408971.3所述的气体发动机的燃气供给装置通过对供气系统结构设计可以实现对于燃气量的精确控制，但其供给燃气压力固定，仍会导致低负荷工况下燃料喷射后局部过浓，燃烧恶化的现象。专利200420114713.2所述的气体发动机燃气供给机构通过对减压器的结构性设计可以实现一级燃气减压燃气和二级燃气减压燃气的功能，可以完全解决上述问题，但由于其对减压器结构性的新设计，提高了制造难度和生产成本，以及减压器的减压等级切换过程也易发生故障，难以广泛推广。

发明内容

本发明的目的在于提供能够解决传统的气体发动机供气装置低负荷工况下存在燃气供给精度低、燃气喷射的循环变动大和燃气和空气混合质量差等问题的一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气装置，其特征是：包括气瓶、主气路、高压气路、低压气路、气轨，气瓶连通主气路，主气路分别连通高压气路和低压气路，高压气路、低压气路以及进气路通过三通的方式相连，进气路连通气轨，主气路上设置主阀、粗滤清器，高压气路上设置第一电磁阀、高压减压器，低压气路上设置第二电磁阀、低压减压器，进气路上安装细滤清器，第一电磁阀和第二电磁阀均连接电控单元。

本发明一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气装置还可以包括：

1、高压气路上高压减压器后方设置第一单向阀，低压气路上低压减压器后方设置第二单向阀。

本发明一种带有阶梯供气压力的气体发动机供气控制方法，其特征是：供气压力阶梯性供给的控制通过电控单元控制高压气路的第一电磁阀和低压气路的第二电磁阀的相互独立工作实现：气体发动机处于高负荷工况下，电控单元控制高压气路的第一电磁阀工作，低压气路的第二电磁阀不工作，提供高压燃气；气体发动机处于低负荷工况下，电控单元控制低压气路的第二电磁阀工作，高压气路的第一电磁阀不工作，提供低压燃气；并通过第一单向阀和第二单向阀保证在第一电磁阀和第二电磁阀工作进程结束后，第一单向阀和第一单向阀前端压力下降时，截断气流，防止燃气回流。

本发明的优势在于：本发明通过对气体发动机供气装置的阶梯性压力供给线路的设计以及提出相应的简单可行的控制方法，实现低负荷工况下燃气喷射的精确控制，降低气体燃料喷射的循环变动，并改善气体燃料与空气混合质量，和高负荷工况下气体燃料的精确快速喷射，确保进气的完全性，避免燃料在进气道的残留，提高气体发动机动力性和经济性，降低甲烷碳氢排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为传统气体发动机喷气阀针阀升程曲线示意图；