申请/专利权人：重庆大学

申请日：2024-02-27

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN118208342A

主分类号：F02M25/025

分类号：F02M25/025;F02M21/02;F02M21/04

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.18#公开

摘要：发明提供一种基于离子电流与进气道和缸内复合喷水的氢氧氩预混燃烧系统及其控制方法。该氢氧氩预混燃烧系统将离子电流检测技术与进气道和缸内复合喷水技术相结合，使用离子电流对缸内异常燃烧情况进行实时监测，并配合进气道和缸内喷水技术对发动机燃烧过程进行优化控制，以最终实现氢氧氩预混燃烧系统高效稳定的闭环控制。可以实现发动机异常燃烧的监测和高效闭环控制，并且实现了氩气闭循环回路混合气的稳定增压，进一步提升发动机热效率和负荷，为氢燃料氩气循环发动机的产业化应用奠定基础，具有重大的研究意义和应用价值。

主权项：1.一种基于离子电流与进气道和缸内复合喷水的氢氧氩预混燃烧系统，其特征在于：包括机体1、气体供应单元、水循环单元和监测控制单元；所述机体1上端两侧分别设有进气口2和排气口3；所述气体供应单元包括氢气喷嘴5、氧氩混合器11、氧气瓶16和氩气瓶21；存储在氧气瓶16中的氧气和存储在氩气瓶21中的氩气在氧氩混合器11内充分混合后供应至进气口2；所述氧气瓶16与氧氩混合器11之间的管路上设置有氧气稳压腔13；所述氩气瓶21与氧氩混合器11之间的管路上设置有氩气缓冲罐18；氢气经氢气喷嘴5供应至进气口2；所述水循环单元包括喷水喷嘴4、高压水喷嘴7、冷凝器22、水箱23、换热器27、高压水轨29和水轨30；所述喷水喷嘴4安装在进气口2；所述喷水喷嘴4与水轨30通过管路连接；所述高压水喷嘴7安装在燃烧室；所述高压水喷嘴7与高压水轨29通过管路连接；所述换热器27通过管路与高压水轨29连接；所述水箱23中存储有常温液态水；所述水箱23具有一个进水口和两个出水口；所述冷凝器22与水箱23的进水口单向连通；所述冷凝器22与氩气缓冲罐18单向连通；所述冷凝器22与换热器27连通；废气经换热器27流出后进入冷凝器22，分离后的水进入水箱23，分离后的氩气进入氩气缓冲罐18；所述水箱23的两个出水口分别与换热器27以及水轨30连通；所述水箱23与换热器27之间的管路上设置有高压水泵25；所述水箱23与水轨30之间的管路上设置有水泵26；所述监测控制单元包括离子电流传感器6、离子电流信号处理模块8、离子电流供电电源9、节气门10、压力传感器12、氧气压力传感器14、氧气压力调节阀15、氩气控制阀17、氩气压力传感器19、氩气补充阀20、液位与温度传感器24、温度传感器28和控制器31；所述离子电流传感器6安装在燃烧室内；所述离子电流供电电源9将缸内离子电流检测所需的电压施加至燃烧室内；所述节气门10布置在氧氩混合器11与进气口2之间的管路上；所述压力传感器12布置在氧氩混合器11内；所述氧气压力传感器14布置在氧气稳压腔13内；所述氧气压力调节阀15布置在氧气稳压腔13与氧气瓶16之间的管路上；所述氩气控制阀17布置在氩气缓冲罐18与氧氩混合器11之间的管路上；所述氩气压力传感器19布置在氩气缓冲罐18内；所述氩气补充阀20布置在氩气缓冲罐18与氩气瓶21之间的管路上；所述液位与温度传感器24布置在水箱23内；所述温度传感器28布置在换热器27与高压水轨29之间的管路上；所述喷水喷嘴4、氢气喷嘴5、离子电流传感器6、高压水喷嘴7、离子电流信号处理模块8、离子电流供电电源9、节气门10、压力传感器12、氧气压力传感器14、氧气压力调节阀15、氩气控制阀17、氩气压力传感器19、氩气补充阀20、冷凝器22、液位与温度传感器24、高压水泵25、水泵26、换热器27、温度传感器28、高压水轨29和水轨30均与控制器31连接；工作时，氧气、氩气与氢气在进气口2混合后进入机体1的燃烧室；通过在燃烧室内燃烧氢气使氩气膨胀，从而输出动力，并且通过换热器27、冷凝器22和氩气缓冲罐18将从燃烧室排放的燃烧后气体所含有的氩气再次供给至进气口2；液态水经高压水泵25加压后进入换热器27与废气进行热量交换后输入并存储在高压水轨29中，另一支路中的水经水泵26输送至水轨30中备用；高压水轨29将水分配至内燃机各缸高压水喷嘴7，水轨30中的水将分配至各缸进气口2处喷水喷嘴4；所述离子电流传感器6对缸内离子电流进行实时监测；所述离子电流信号处理模块8将监测到的离子电流信号进行信号处理，提取当前工况异常燃烧情况并传输至控制器31；所述控制器31根据当前工况异常燃烧情况控制喷水喷嘴4和高压水喷嘴7的喷射策略，实现内燃机工作过程中异常燃烧的抑制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 一种基于离子电流与进气道和缸内复合喷水的氢氧氩预混燃烧系统及其控制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD