專利名稱：一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種柴油機裝置，特別涉及一種在原柴油機結構上增加燃氣進氣裝置的柴油機混燃動力系統(tǒng)。
背景技術：
柴油機廣泛應用于船舶、重型車輛等運輸工具、以及大功率的柴油發(fā)電機組，柴油機功率大，但是由于柴油本身的燃料特性，導致柴油機排放的尾氣中硫、氮氧化合物等有毒有害物質(zhì)含量較高，對環(huán)境影響大；而且近年來，柴油作為重要戰(zhàn)略能源供應日益緊張，導致價格不斷上漲，柴油機使用成本不斷提高，因此需要開發(fā)新的能源形式對柴油進行補充。目前混合動力有油電混合的，如中國專利局公開號為CN102102740A的名稱為一種混合動力車輛機電復合傳動裝置的專利申請文件，該裝置由發(fā)動機、錐齒輪傳動和增速行星排組成的前傳動、功率耦合機構、變速機構以及電動機/發(fā)電機Ml和電動機/發(fā)電機M2組成。功率耦合機構由單級行星排、制動器Z1、制動器Z2和離合器Cl組成，電動機/發(fā)電機Ml和電動機/發(fā)電機M2分別連接在功率稱合機構的齒圈和太陽輪上。油電混合的混合動力系統(tǒng)需要重新設計傳動系統(tǒng)，以將兩種不同的動力輸出整合在一起，結構復雜，對原有的柴油機動力系統(tǒng)改動大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前柴油機尾氣質(zhì)量差、燃料成本不斷增高，而油電混合動力對整個系統(tǒng)的改動大、成本高的問題，提供一種能在原有的柴油機結構基礎上進行改裝的柴油機混燃動力系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，包括柴油機及ECU，柴油機具有進氣管和噴油泵，噴油泵通過ECU控制運行，所述柴油機混燃動力系統(tǒng)還包括天然氣噴射管路，所述天然氣噴射管路沿管路方向依次設置有天然氣儲存裝置、蒸發(fā)器、安全閥、穩(wěn)壓器和噴射閥，噴射閥出口連通柴油機進氣管，所述安全閥和噴射閥與ECU連接并受ECU控制運行。柴油機本身的主體結構不做改動，僅在進氣管處外接天然氣管路，在柴油機運行過程中從進氣管充入天然氣，代替部分柴油燃料，改善經(jīng)濟效益和尾氣質(zhì)量，天然氣對柴油的綜合替代率可以達到70%以上，尾氣中硫、氮氧化合物的含量也明顯降低。天然氣從儲存裝置進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中由液態(tài)轉化為氣態(tài)，安全閥控制整個天然氣管路的開閉，氣態(tài)天然氣進入穩(wěn)壓器后穩(wěn)定到系統(tǒng)所需的壓力，通過噴射閥噴入進氣管從而進入柴油機，噴射閥可以對穩(wěn)壓后的天然氣進行準確計量。作為優(yōu)選，所述噴油泵上設有控油器，控油器與ECU相連，控油器帶反饋裝置，控油器由ECU控制運行并向ECU反饋油路實時信息。ECU可以接收控油器信號，并與天然氣管路進行平衡后，綜合控制進油量和進氣量之比。作為優(yōu)選，柴油機機體上設有轉速傳感器和溫度傳感器，轉速傳感器和溫度傳感器信號連接到ECU。監(jiān)測柴油機的轉速信號和排氣溫度信號，防止柴油機過載或過熱。
作為優(yōu)選，所述噴油泵上還設有與E⑶信號相連的油門位置傳感器。作為優(yōu)選，柴油機啟動時，天然氣噴射管路關閉，采用全柴油動力，暖機完成后，通過ECU控制打開天然氣噴射管路，并逐步增加天然氣噴射管路進氣量，減少噴油泵進油量。作為優(yōu)選，柴油機負載越大，柴油機進氣量與進油量之比越大。作為優(yōu)選，柴油機滿負載運行時，天然氣對柴油替代率超過85%。具有良好的經(jīng)濟效益，并改善尾氣排放。天然氣對柴油替代率由滿負載純柴油燃料運行和混燃運行狀態(tài)下柴油消耗比值計算，減少的柴油消耗由天然氣替代，保證天然氣進氣量和柴油進氣量與空氣混合后能完全燃燒。本發(fā)明在原柴油機動力系統(tǒng)基礎上進行改裝，從進氣管噴入天然氣部分代替柴油燃料，具有良好的經(jīng)濟效益，改善了整個動力系統(tǒng)的尾氣排放質(zhì)量，而且對整機結構改變小，改裝成本低；改裝完成后，可以選擇純柴油燃料運行或者混合燃料運行。


圖1是本發(fā)明的結構框圖。圖中1.柴油機，2.E⑶，3.天然氣儲存裝置，4.蒸發(fā)器，5.安全閥，6.穩(wěn)壓器，
7.噴射閥，8.轉速傳感器，9.溫度傳感器，10.計算機，11.油門位置傳感器，12.噴油泵，
13.控油器。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步說明。實施例一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，如圖1所示。本裝置在傳統(tǒng)柴油機的基礎上加裝天然氣管路而成，圖1框線內(nèi)為加裝部分。柴油機I上設有轉速傳感器8和溫度傳感器9，轉速傳感器8和溫度傳感器9信號連接到ECU，監(jiān)測柴油機的轉速信號和排氣溫度信號，防止柴油機過載或過熱。柴油機I的進油通道連接噴油泵12，噴油泵12通過帶反饋的控油器13控制，帶反饋的控油器與ECU連接，受ECU控制運行并將油量信號反饋到ECU。噴油泵12上還設有信號連接到E⑶的油門位置傳感器11，檢測柴油機加載命令情況。E⑶還連接有計算機10，可以對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)控和調(diào)整。圖1框線內(nèi)為加裝的天然氣管路，沿管路方向依次設置天然氣儲存裝置3、蒸發(fā)器
4、安全閥5、穩(wěn)壓器6和噴射閥7，噴射閥7出口連通柴油機I的進氣管，安全閥5和噴射閥7受ECU控制運行。天然氣從儲存裝置進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中由液態(tài)轉化為氣態(tài)，安全閥控制整個天然氣管路的開閉，氣態(tài)天然氣進入穩(wěn)壓器后穩(wěn)定到系統(tǒng)所需的壓力，通過噴射閥噴入進氣管從而進入柴油機，噴射閥可以對穩(wěn)壓后的天然氣進行準確計量。本裝置天然氣對柴油的綜合替代率在70%以上，全負荷時可達85%以上，具有良好的經(jīng)濟效益；有效降低排放，具有良好的社會效益；可在純柴油和混合燃料兩種狀態(tài)隨時切換，方便了對燃料的選擇。
權利要求
1.一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，包括柴油機及ECU，柴油機具有進氣管和噴油泵，噴油泵通過ECU控制運行，其特征在于所述柴油機混燃動力系統(tǒng)還包括天然氣噴射管路，所述天然氣噴射管路沿管路方向依次設置有天然氣儲存裝置、蒸發(fā)器、安全閥、穩(wěn)壓器和噴射閥，噴射閥出口連通柴油機進氣管，所述安全閥和噴射閥與E⑶連接并受E⑶控制運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于所述噴油泵上設有控油器，控油器與ECU相連，控油器帶反饋裝置，控油器由ECU控制運行并向ECU反饋油路實時信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于柴油機機體上設有轉速傳感器和溫度傳感器，轉速傳感器和溫度傳感器信號連接到ECU。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于所述噴油泵上還設有與ECU信號相連的油門位置傳感器。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于柴油機啟動時，天然氣噴射管路關閉，采用全柴油動力，暖機完成后，通過ECU控制打開天然氣噴射管路，并逐步增加天然氣噴射管路進氣量，減少噴油泵進油量。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于柴油機負載越大，柴油機進氣量與進油量之比越大。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種改裝式柴油機混燃動力系統(tǒng)，其特征在于柴油機滿負載運行時，天然氣對柴油替代率超過85%。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油機混燃動力系統(tǒng)，解決目前柴油機尾氣質(zhì)量差、燃料成本不斷增高的問題。本裝置包括柴油機及ECU，柴油機具有進氣管和噴油泵，噴油泵通過ECU控制運行，其特征在于所述柴油機混燃動力系統(tǒng)還包括天然氣噴射管路，所述天然氣噴射管路沿管路方向依次設置有天然氣儲存裝置、蒸發(fā)器、安全閥、穩(wěn)壓器和噴射閥，噴射閥出口連通柴油機進氣管，所述安全閥和噴射閥與ECU連接并受ECU控制運行。本發(fā)明在原柴油機動力系統(tǒng)基礎上進行改裝，從進氣管噴入天然氣部分代替柴油燃料，具有良好的經(jīng)濟效益，改善了整個動力系統(tǒng)的尾氣排放質(zhì)量，而且對整機結構改變小，改裝成本低；改裝完成后，可以選擇純柴油燃料運行或者混合燃料運行。
文檔編號B60K6/24GK103057396SQ20121036660
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者周楓, 鄭斌, 鐘明杰, 陸阿定, 王維倫, 季建, 於斌, 潘明飛, 段瑜昉 申請人:浙江省海洋開發(fā)研究院