燃料供给及燃烧控制方法、装置、设备及存储介质

本发明涉及燃料供给控制，尤其涉及一种燃料供给及燃烧控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、由于氨燃料自身特性，常压(0.1mpa)下沸点-33.4℃，燃点651℃，根据氨饱和蒸汽压力对照表可知，随着压强的增大，沸点在升高。氨燃料在储存运输中，采用钢瓶加压为液氨进行运输并使用，在相同体积下，液体氨比气体氨气可以储存更多。液氨经管道及喷氨嘴后喷出，瞬间汽化变为氨气，但氨气燃烧时所需温度高，且燃烧慢。

2、在目前的氨柴双燃料发动机燃料工作背景中，液氨经喷嘴后汽化，汽化会吸热，发动机工况不同所需氨燃料量不同，长期汽化且氨燃料量有大有小，会导致进气道温度下降，使燃料等气体更易液化。并且喷氨嘴的位置在进气门前，涡轮增压器增压后，管道内压力的增加会导致氨燃料沸点升高，更容易变为液体。燃料雾化效果不好，进入缸内，会导致燃料燃烧不充分，排放性能差污染环境；发动机会出现抖动，工况下降；浪费燃料，经济性差；燃料计量不精确，喷射量与进入气缸量不符，难以适应此时工况要求；水蒸气液化、燃料液化等大量液体进入气缸，严重甚至产生淹缸，从而导致发动机停运、损坏等严重危害的发生。因此，目前行业内亟需一种能够对氨柴双燃料发动机中的燃料进行供给和控制的方法。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种燃料供给及燃烧控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术无法对氨柴双燃料发动机中的燃料进行供给和控制的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种燃料供给及燃烧控制方法，所述方法包括以下步骤：

3、将液氨汽化为氨气，并将所述氨气与空气进行混合后得到混合气体；

4、将所述混合气体传输至双层管，并根据所述氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式；

5、基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体；

6、通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧。

7、可选地，所述双层管的内管通所述混合气体，所述双层管的外管通循环冷却水，所述循环冷却水用于对所述双层管中由于温度降低而液化的液氨进行再次汽化后得到氨气，所述循环冷却水的水流量通过电磁阀控制。

8、可选地，所述根据所述氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式的步骤，包括：

9、若所述氨气的燃料供给替代率位于第一阈值区间内，则确定温度控制模式为电加热模式；

10、若所述氨气的燃料供给替代率位于第二阈值区间内，则确定温度控制模式为冷却水加热模式；

11、若所述氨气的燃料供给替代率位于第三阈值区间内，则确定温度控制模式为电加热模式与冷却水加热模式结合的混合加热模式。

12、可选地，所述基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体的步骤，包括：

13、若所述温度控制模式为电加热模式，则通过滑模控制对可控硅调压器输入电流信号，以使电加热器基于所述电流信号产生第一热流量；

14、通过所述第一热流量对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体。

15、可选地，所述电加热器通过电热丝产生所述第一热流量，所述电热丝环绕在所述双层管的内管外壁上。

16、可选地，所述基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体的步骤，还包括：

17、若所述温度控制模式为冷却水加热模式，则通过滑模控制对冷却水电磁阀进行开度，以使冷却水流入所述双层管中产生第二热流量；

18、通过所述第二热流量对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体。

19、可选地，所述通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧的步骤，包括：

20、通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中，并检测所述发动机气缸的活塞是否到达上止点；

21、若是，则将柴油喷入所述发动机气缸中，并将所述发动机气缸中处理后的混合气体与柴油进行混合，形成混合燃料后以供燃烧。

22、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种燃料供给及燃烧控制装置，所述燃料供给及燃烧控制装置包括：

23、气体混合模块，用于将液氨汽化为氨气，并将所述氨气与空气进行混合后得到混合气体；

24、模式确定模块，用于将所述混合气体传输至双层管，并根据所述氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式；

25、温度控制模块，用于基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体；

26、燃料燃烧模块，用于通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧。

27、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种燃料供给及燃烧控制设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的燃料供给及燃烧控制程序，所述燃料供给及燃烧控制程序配置为实现如上文所述的燃料供给及燃烧控制方法的步骤。

28、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有燃料供给及燃烧控制程序，所述燃料供给及燃烧控制程序被处理器执行时实现如上文所述的燃料供给及燃烧控制方法的步骤。

29、本发明通过将液氨汽化为氨气，并将所述氨气与空气进行混合后得到混合气体；将所述混合气体传输至双层管，并根据所述氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式；基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体；通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧。相比于传统的燃料供给及燃烧控制方法，由于本发明上述方法通过引入双层管设计来防止氨气重新液化进入气缸后导致的燃烧不完全的技术弊端，从而避免了浪费燃料、排放恶劣、发动机抖动、燃料无法精确输送计量、工况恶化等危害；同时基于氨气的燃料供给替代率确定合适的温度控制模式，从而在不影响温度控制效果的前提下实现了控制成本最小化，进而实现了对氨柴双燃料发动机中的燃料进行合理供给和控制。

技术特征：

1.一种燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述双层管的内管通所述混合气体，所述双层管的外管通循环冷却水，所述循环冷却水用于对所述双层管中由于温度降低而液化的液氨进行再次汽化后得到氨气，所述循环冷却水的水流量通过电磁阀控制。

3.如权利要求1所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述根据所述氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式的步骤，包括：

4.如权利要求1所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体的步骤，包括：

5.如权利要求4所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述电加热器通过电热丝产生所述第一热流量，所述电热丝环绕在所述双层管的内管外壁上。

6.如权利要求1所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述基于所述温度控制模式对所述混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体的步骤，还包括：

7.如权利要求1所述的燃料供给及燃烧控制方法，其特征在于，所述通过所述双层管将所述处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧的步骤，包括：

8.一种燃料供给及燃烧控制装置，其特征在于，所述燃料供给及燃烧控制装置包括：

9.一种燃料供给及燃烧控制设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的燃料供给及燃烧控制程序，所述燃料供给及燃烧控制程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的燃料供给及燃烧控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有燃料供给及燃烧控制程序，所述燃料供给及燃烧控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的燃料供给及燃烧控制方法的步骤。

技术总结本发明涉及燃料供给控制技术领域，并公开了一种燃料供给及燃烧控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：将液氨汽化为氨气，并将氨气与空气进行混合后得到混合气体；将混合气体传输至双层管，并根据氨气的燃料供给替代率确定温度控制模式；基于温度控制模式对混合气体进行温度控制处理，得到处理后的混合气体；通过双层管将处理后的混合气体喷入发动机气缸中与柴油混合，得到混合燃料后进行燃烧。本发明通过引入双层管设计来防止氨气重新液化进入气缸后导致的燃烧不完全的技术弊端，同时基于氨气的燃料供给替代率确定合适的温度控制模式，从而在不影响温度控制效果的前提下实现了对氨柴双燃料发动机中的燃料进行合理供给和控制。技术研发人员：贺玉海,宋凯,李江涛受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13