申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2023-03-13

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN116378861B

主分类号：F02M21/02

分类号：F02M21/02;F02M21/06;F02M35/10;F02M35/104;F02B29/04;F02D35/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2023.07.21#实质审查的生效;2023.07.04#公开

摘要：本发明提出了一种基于液氮控温的氢氧内燃机及控制方法，具体内容涉及氢氧进排气控制技术和进气系统控温技术。本发明在保留内燃机本体全部零件的基础上增加了一套液氮冷却系统、一套风冷换热系统及一套温度电控系统。液氮冷却系统包括两台液氮管壳式换热器，通过将液氮置于壳体内部，气体置于管道内部，达到迅速降低气体温度的目的；风冷换热系统通过风扇的工作效率对管道进行强制换热，达到提高气体温度的目的；温度电控系统根据发动机工况及进气歧管工况特点判定发动机是否出现异常工况，发出信号对温控模块进行反馈调节，使发动机所进气体的能量满足既不影响点火也不会出现早燃、爆震、回火等异常燃烧的需求。

主权项：1.一种基于液氮控温的氢氧内燃机，包括：氢气供给管路（P1）：氢气从氢气储气罐（1）释放后，依次通过管道经过氢气流量调节器（19）、氢气质量流量计（11）后进入换热器的氢气入口稳压腔（17），于氢气冷却器换热区（2）与液氮进行换热后，通过氢气出口稳压腔（15）再次进入氢气管路，经过气体升温装置（10）二次调温之后通过进气歧管（7）进入氢氧内燃机；氧气供给管路（P2）：氧气从氧气储气罐（4）释放后，依次通过管道经过氧气流量调节器（22）、氧气质量流量计（12）后进入氧气入口稳压腔（21），于氧气冷却器换热区（3）与液氮进行换热后，通过氧气出口稳压腔（18）再次进入氧气管路，气体升温装置（10）二次调温后通过进气歧管（7）进入氢氧内燃机；氢气氧气于氢氧内燃机内燃烧后的废弃通过排气歧管（6）排出；氢气换热所需液氮从第一液氮供给口（14）导入、气化变成气体达到安全压力后自动从第一液氮出口安全阀（13）排出；氧气换热所需液氮从第二液氮供给口（25）导入、气化变成气体达到安全压力后自动从第二液氮出口安全阀（24）排出；由管道组成的气体升温装置（10）利用风扇（20）将氢气氧气与空气进行强制换热；氢气冷却器换热区（2）同氧气冷却器换热区（3），采用管壳式换热器的设计，于管道内部设置氢气氧气流通通道，于壳体内部设置液氮储存腔室，氢气氧气与液氮之间相隔管道壁进行相互换热温度降低，液氮通过换热升温气化，导致液氮储存腔室压力增加，达到第一液氮出口安全阀（13）及第二液氮出口安全阀（24）的安全压力后排出，保证液氮压力处于正常区间同时也完成了液氮排放；电子控制单元（9）接收火花塞式缸压传感器（16）发出的缸压信号j,根据缸压信号j确定缸内压力，电子控制单元（9）通过导线与风扇（20）相连接，通过发出风扇控制信号i控制风扇（20）的运行功率；电子控制单元（9）接收进气歧管温度传感器（23）发出的温度信号f,根据温度信号f确定进气歧管进气温度，电子控制单元（9）通过导线与风扇（20）相连接，通过发出风扇控制信号e控制风扇（20）的运行功率；电子控制单元（9）接收进气歧管压力传感器（8）发出的压力信号a，根据压力信号a确定进气歧管进气压力，电子控制单元（9）通过导线与风扇（20）相连接，通过发出风扇控制信号b控制风扇（20）的运行功率；电子控制单元（9）通过导线与氢气质量流量计（11）相连接，根据来自氢气质量流量计（11）的流量信号d，通过发出流量调节器开度信号c控制氢气流量调节器（19）的开度；电子控制单元（9）通过导线与氧气质量流量计（12）相连接，根据来自氧气质量流量计（12的流量信号g，通过发出流量调节器开度信号i控制氧气流量调节器（22）的开度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种基于液氮控温的氢氧内燃机及控制方法

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