[发明专利]一种船用低压双燃料主机空燃比的控制方法

说明书

本发明公开了一种船用低压双燃料主机空燃比的控制方法，其特征在于：在主机燃气运行模式下，主机控制单元收集燃气喷射阀和废气旁通阀的反馈信号，根据反馈的扫气压力、燃气供给压力以及燃气喷射阀的打开时间计算气缸内的实际空燃比，并与该主机控制单元内部的设定值进行对比，判断实际空燃比是否处于安全范围内；如果该实际空燃比不在安全范围内，则主机控制单元通过调节废气旁通阀的开度，或者调节燃气喷射阀的供给压力和/或开启持续时间，来控制和调节实际空燃比达到设定值的安全范围的要求。本发明实现了实际空燃比的精准实时控制，有效避免了气缸内爆震或熄火的发生，提高了主机燃气模式运行的稳定性，延长了零部件的使用寿命，具有可调范围广的优点。

技术领域

本发明涉及船用低压进气双燃料主机，具体涉及一种船用低压双燃料主机空燃比的控制方法，属于船用柴油机技术领域。

背景技术

目前船用低压进气双燃料主机采用的是Otto循环燃烧模式，主机燃气高负荷运行时，空燃比的安全运行范围比较狭窄，当空燃比较低时主机容易发生爆震，而空燃比高时主机容易发生熄火。当环境状况改变时，主机扫气量会发生变化，此时空燃比波动较大。例如冬天环境温度低，扫气空气量将相对增加，空燃比会变大，主机发生缸内熄火的概率就会增加；夏天环境温度高，扫气空气量相对减少，空燃比会变小，主机发生爆震的概率就会增加。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中的上述不足，提供一种船用低压双燃料主机空燃比的控制方法，在主机运行环境状况改变时，通过调节增压器的废气旁通量和气缸的燃气供给量，使主机气缸内的实际空燃比维持在一个安全稳定的范围内，从而有效预防船用双燃料主机气缸内发生爆震或熄火，提高双燃料发动机燃气高负荷运行时的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种船用低压双燃料主机空燃比的控制方法，所述船用低压双燃料主机包括主机控制单元、增压器、燃气喷射阀和废气旁通阀，该废气旁通阀安装在所述增压器的透平端，其特征在于：在主机燃气运行模式下，所述的主机控制单元收集所述燃气喷射阀和废气旁通阀的反馈信号，根据反馈的扫气压力、燃气供给压力以及所述燃气喷射阀的打开时间计算气缸内的实际空燃比，并与该主机控制单元内部的设定值进行对比，判断所述实际空燃比是否处于安全范围内；如果该实际空燃比不在安全范围内，则所述主机控制单元通过调节所述废气旁通阀的开度，或者调节所述燃气喷射阀的供给压力和/或开启持续时间，来控制和调节所述实际空燃比达到所述设定值的安全范围的要求。

作为进一步改进，所述的主机控制单元通过控制所述废气旁通阀的执行器调节该废气旁通阀的开度，以调节涡轮所作的有效功，进而达到控制扫气量的目的。

作为进一步改进，所述的主机控制单元通过调节所述燃气喷射阀的供给压力和开启的持续期有效控制喷射到气缸内的燃气量。

作为进一步改进，所述的增压器与船用低压双燃料主机的匹配采用富裕设计，即所述增压器采用元件最佳配置以达到最高TC效率，进而使船用低压双燃料主机的扫气空气量有充足的上限裕度。

作为进一步改进，当气缸内的实际空燃比不满足设定值的要求时，所述主机控制单元优先调节所述废气旁通阀的开度来调节所述实际空燃比，当该废气旁通阀的开度达到上限或下限仍无法达到要求时，再通过调节所述燃气喷射阀的供给压力和开启的持续期，来控制燃气喷射量以满足调节要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

所述控制方法通过对增压器的废气旁通量以及气缸燃气供给量的反馈控制，实现了气缸内实际空燃比的精准实时控制，有效避免了主机气缸内爆震或熄火的发生，提高了船用双燃料主机燃气模式运行时的稳定性，延长了燃烧室内相关零部件的使用寿命；本发明采用废气旁通阀开度和燃气供给量的联合控制方式，使空燃比的可调范围更广。

附图说明

图1是本发明的控制原理图。

图2是本发明的控制流程图。