[发明专利]一种基于喷水控制压升率氧气闭路循环的零氮发动机及其控制方法

权利要求书

1.一种基于喷水控制压升率氧气闭路循环的零氮发动机控制方法，包括：氢气瓶(1)、氢气瓶减压阀(2)、氢气流量控制器(3)、氢气进气管路(4)、氧气瓶(5)、氧气瓶减压阀(6)、氧气流量控制器(7)、氧气进气管路(8)、混气装置(9)，发动机(11)；氢气瓶(1)、氢气瓶减压阀(2)、氢气流量控制器(3)、氢气进气管路(4)与发动机(11)依次串联连接，氧气瓶(5)、氧气瓶减压阀(6)、氧气流量控制器(7)、氧气进气管路(8)与混气装置(9)依次串联连接，混气装置(9)通过氧气进气总管(10)与发动机(11)串联连接，第一阀门(14)通过排气管(12)与发动机(11)串联连接，氧气回路管(19)与第一阀门(14)上游排气管(12)相连接，冷却装置(16)、第二阀门(15)通过氧气回路管(19)与排气管(12)和混气装置(9)串联连接，喷水装置(17)通过喷水管路(18)与冷却装置(16)和氧气进气总管(10)相连接，控制单元(13)接收发动机转速信号(a₁)、发动机压升率信号(a₂)、氢气流量信号(b)、氧气流量信号(c)、并控制氢气流量控制器(3)、氧气流量控制器(7)、第一阀门开闭(d)、第二阀门开闭(e)和喷水装置开闭(f)；

其特征在于：

当发动机(11)起动时，控制单元(13)接收发动机转速信号(a₁)、发动机压升率信号(a₂)、氢气流量信号(b)、氧气流量信号(c)，当发动机转速低于怠速转速N时，控制单元(13)通过氢气流量控制器(3)、氧气流量控制器(7)控制进入缸内的氢气和氧气流量使得起动阶段缸内燃料完全燃烧；同时，控制单元(13)打开第一阀门(14)并关闭第二阀门(15)，使得尾气经由排气管(12)排至大气；

当发动机(11)起动时，控制单元(13)接收发动机转速信号(a₁)、发动机压升率信号(a₂)、氢气流量信号(b)、氧气流量信号(c)，当发动机转速不低于怠速转速N且发动机压升率低于设定目标值M时，M为早燃发生时刻的最大压升率，控制单元(13)通过氢气流量控制器(3)、氧气流量控制器(7)，使进入发动机中的氢气和氧气混合气体按照稀薄燃烧模式进行燃烧，同时，控制单元(13)关闭第一阀门(14)并打开第二阀门(15)，使排气管(12)中的尾气经过冷却装置(16)将所含水蒸气冷凝后通过氧气回路管(19)进入混气装置(9)中与氧气瓶(5)中通过氧气进气管(8)进入混气装置(9)的氧气混合，后经由混气装置(9)以及氧气进气总管(10)进入发动机燃烧，同时，喷水装置(17)通过喷水管路(18)回收并储存经由冷却装置(16)中冷凝的水；

当发动机(11)起动时，控制单元(13)接收发动机转速信号(a₁)、发动机压升率信号(a₂)、氢气流量信号(b)、氧气流量信号(c)，当发动机转速不低于怠速转速N且发动机压升率不低于设定目标值M时，控制单元(13)通过喷水装置(17)将储存水以水雾形式喷入氧气进气总管(10)。