[发明专利]一种氢汽油双燃料分层燃烧转子机及其控制方法

权利要求书

1.一种氢汽油双燃料分层燃烧转子发动机，包括：氢气喷射管路(P1)，其上依次有：氢气储存罐(1)、氢气减压阀(2)、氢气流量调节器(3)、阻燃阀(4)、氢气喷嘴(5)；火花塞(6)；转速传感器(7)；汽油喷射管路(P2)，其上依次有：汽油喷嘴(8)、汽油流量调节器(9)、汽油油泵(10)、汽油滤清器(11)、汽油油箱(12)；进气管路(P3)，其上依次有：空气滤清器(13)、节气门(S1)；排气道(14)；ECU(15)接收转速信号f，并控制氢气喷射信号a，氢气供给流量信号b，节气门开度信号c，汽油供给流量信号d，汽油喷射信号e，火花塞点火信号g；

其特征在于：

转子发动机缸体上安装有氢气喷嘴(5)、火花塞(6)、汽油喷嘴(8)，其中汽油喷射压力维持在14MPa±0.5MPa，汽油喷嘴(8)放置在转子发动机长轴右端，与长轴方向夹角为40°，此汽油喷嘴夹角保证汽油燃料喷射后朝向火花塞区域扩散，有利于在火花塞附近形成分层混合气；氢气燃料喷射压力维持在5MPa±0.5MPa，氢气喷嘴放置在火花塞左侧临近短轴处，与短轴方向夹角为50°，此放置方式保证氢气燃料喷射后集中分布在火花塞区域，便于火花塞点火引燃氢气；

转子发动机ECU(15)接收转速传感器(7)的转速n转速信号f；

当0≤n＜2000rpm，采用纯氢气驱动转子发动机运转，关闭汽油喷嘴(8)，使喷入燃烧室内的汽油流量为0；此时ECU(15)输出氢气喷射信号a，氢气燃料经氢气喷射管路(P1)，从氢气喷嘴(5)喷入气缸内，ECU(15)控制氢气喷射结束时刻为火花塞(6)点火时刻，氢气喷射持续角度为50°偏心轴转角；同时ECU(15)发出节气门(S1)开度信号c，调节节气门(S1)开度，火花塞(6)在接收ECU(15)发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气，实现纯氢气运转；

当2000≤n＜5000rpm，采用氢气与汽油双燃料喷射策略，此时ECU(15)输出氢气喷射信号a，氢气燃料经氢气喷射管路(P1)，从氢气喷嘴(5)喷入气缸内，ECU(15)控制氢气喷射结束时刻为火花塞(6)点火时刻，氢气喷射持续角度为30°偏心轴转角；同时ECU(15)发出汽油喷射信号e，汽油经汽油喷射管路(P2)，从汽油喷嘴(8)喷入气缸内，ECU(15)发出节气门(S1)开度信号c，调节节气门(S1)开度，火花塞(6)在接收ECU(15)发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气，实现氢气、汽油双燃料分层燃烧；

当5000≤n＜8000rpm，为保证动力输出提高汽油喷射量，ECU(15)控制氢气喷射结束时刻为火花塞(6)点火时刻，氢气喷射持续角度为15°偏心轴转角；同时ECU(15)发出汽油喷射信号e，汽油经汽油喷射管路(P2)，从汽油喷嘴(8)喷入气缸内，ECU(15)发出节气门(S1)开度信号c，调节节气门(S1)开度，火花塞(6)在接收ECU(15)发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气；

当n≥8000rpm，ECU(15)发出信号，停止燃料与空气供给，同时ECU(15)停止发出火花塞点火信号g，使转子发动机停止工作；

在转子发动机运转的整个过程中，始终保持当量比φ＝1，当量比φ为燃料完全燃烧所需空气量与实际供给空气量之比。