[发明专利]一种醇类发动机掺水喷射系统及掺水喷射方法

权利要求书

1.一种醇类发动机掺水喷射系统，包括柴油供给装置、柴油喷射装置、醇类供给装置、醇类喷射装置、发动机电控单元和发动机体，其特征在于：所述醇类供给装置输出的醇类燃料与一供水系统的输出的水在一醇水混合器中混合后，输出至所述醇类喷射装置喷入发动机；所述发动机电控单元控制醇类和水的混合，及柴油供给装置、柴油喷射装置、醇类供给装置、醇类喷射装置工作。

2.根据权利要求1所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：

所述柴油供给装置包括柴油箱、设置在所述柴油箱内的柴油输油泵；

所述柴油喷射装置包括高压油泵和多个柴油喷射器，用于喷射高压燃油；

所述醇类供给装置包括醇类燃料箱和设置在所述醇类燃料箱内的醇类燃料泵；

所述供水系统包括储水箱和设置在所述储水箱内的水泵；

所述醇类喷射装置包括多个醇类燃料喷射器。

3.根据权利要求2所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述供水管道和醇水混合器中分别设置有压力传感器。

4.根据权利要求2所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述醇类燃料喷射器安装在发动机进气管上，醇类燃料喷射到进气管内；或所述醇类燃料喷射器安装在发动机进气道上，醇类燃料喷射到进气道内；或所述醇类燃料喷射器安装在发动机气缸盖上，醇类燃料喷射到缸内。

5.根据权利要求4所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：喷射到进气管或进气道内的醇类供给装置和醇类喷射装置，供给和喷射压力为0.35~1.2MPa；喷射到缸内的醇类供给装置和醇类喷射装置，供给和喷射压力为5~30MPa。

6.根据权利要求1-5任一项所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述醇水混合器包括混合器体、和设置在所述混合器体内的水流通道、醇类燃料通道及混合液通道；所述水流通道内设置有节流阀用于控制水流通断；所述醇类燃料通道内设置有单向球阀控制醇类燃料流动；所述节流阀后端的水流通道内设置有连接通道与所述单向球阀后端的醇类燃料通道相连通；混合后的水和醇类燃料经所述混合液通道喷出。

7.根据权利要求6所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述连接通道和混合液通道的夹角为30°~90°。

8.根据权利要求6所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述节流阀为含有三角槽式节流口阀芯的三角槽式节流阀；所述阀芯上的三角槽相对设置，所述三角槽轴向夹角为25°~40°，径向夹角为20°~30°。

9.根据权利要求6所述的醇类发动机掺水喷射系统，其特征在于：所述混合液通道入口处设置有多孔板，所述多孔板垂直于来流方向；所述多孔板上的通孔数量为5~24个，呈辐射状绕多孔板端面中心轴线环绕分布，所述通孔轴线与多孔板端面角度30°~60°。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述醇类发动机掺水喷射系统的醇类发动机掺水喷射方法，其特征在于包括下述喷射模式：

（1）纯柴油模式：当发动机冷却液温度低于65℃时，控制单元控制柴油喷射器喷射柴油；

（2）柴油-醇类混合燃烧模式：当发动机冷却液温度大于等于65℃时，发动机电控单元控制醇类燃料喷射器喷射醇类燃料；

（3）柴油-醇类混合液混合燃烧模式：当发动机负荷达到30%以上时，发动机电控单元控制供水系统和醇水混合器开启进行掺水，醇类燃料替代率随发动机负荷逐渐增加，醇类燃料替代率为0~95%（按照柴油与醇类燃料总燃料热值计算），水在醇水混合液中的质量分数范围为0%~20%。