[发明专利]低压燃气增压发动机运行模式切换装置及其切换控制方法

说明书

本发明公开了一种低压燃气增压发动机运行模式切换装置，包括安装在发动机本体上的进气歧管和排气管，进气歧管连接有进气管和依次安装的空气滤清器、增压器、中冷器和电子节气门，还包括低压燃气管，低压燃气管上并联有启动模式燃气输送装置和工作模式燃气输送装置，电子节气门、启动模式燃气输送装置和工作模式燃气输送装置连接有运行模式切换控制装置，还公开了该装置的切换控制方法；在启动运行模式下，混合气体不经过增压器和中冷器，缩短了混合气体的行进长度，使发动机的启动时间大大缩短，使启动性能提高；进入工作运行模式后，发动机进气可增压，适合于高功率运行，实现了发动机自吸式和增压式的混合使用，提高了发动机的运行性能。

技术领域

本发明涉及一种天然气发动机控制技术领域，尤其涉及一种低压燃气增压发动机运行模式切换装置，还涉及该切换装置使用的具体切换控制方法。

背景技术

以沼气、管道燃气、瓦斯气等低压气源为燃料的燃气发动机，因其运行的节能环保性，已经广泛应用于发电机站、石油化工和养殖行业等行业，低压燃气发动机分为自吸式的低压燃气发动机和低压燃气增压发动机。其中自吸式的低压燃气发动机启动性能较好，但是因为进气系统没有设置增压器，进气管压力较低，导致发动机功率较低，无法适应大功率用电器的供电要求；而低压燃气增压发动机虽然设置了增压器，满足了高功率电器的用电需求，但是因为燃气在使用时，需要经过混合气、增压器、中冷器、进气歧管等一系列管路才能流入缸内做功，且供气管路布置过长，容易造成低压燃气增压发动机启动时间长的缺陷，启动控制策略不佳时甚至会出现启动困难的现象，再加上受发动机运行环境影响，有时甚至需要连续启动多次，才能启动发动机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现发动机自吸模式与增压模式的自动切换，且能够同步提高发动机启动性能的低压燃气增压发动机运行模式切换装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：低压燃气增压发动机运行模式切换装置，包括安装在发动机本体上的进气歧管和排气管，所述进气歧管连接有进气管，所述进气管上沿气体行进方向依次安装有空气滤清器、增压器、中冷器和电子节气门，还包括低压燃气管，所述低压燃气管连接有启动模式燃气输送装置，所述启动模式燃气输送装置的出气端连接在所述中冷器和所述电子节气门之间的所述进气管上，所述低压燃气管上与所述启动模式燃气输送装置并联设置有工作模式燃气输送装置，所述工作模式燃气输送装置的出气端连接在所述空气滤清器与所述增压器之间的所述进气管上，还包括运行模式切换控制装置，所述电子节气门、所述启动模式燃气输送装置和所述工作模式燃气输送装置分别连接至所述运行模式切换控制装置。

作为优选的技术方案，所述运行模式切换控制装置包括电控单元ECU、设置在所述发动机本体上的转速传感器和安装在所述排气管上的氧传感器，所述转速传感器和所述氧传感器分别连接至所述电控单元ECU。

作为优选的技术方案，所述启动模式燃气输送装置包括启动模式燃气输送管，所述启动模式燃气输送管上沿气体行进方向依次安装有启动模式燃气输送阀、单向阀和启动模式燃气混合器，所述启动模式燃气混合器串联安装在所述中冷器和所述电子节气门之间的所述进气管上，所述启动模式燃气输送阀连接至所述电控单元ECU。

作为优选的技术方案，所述工作模式燃气输送装置包括工作模式燃气输送管，所述工作模式燃气输送管上沿气体行进方向依次安装有工作模式燃气输送阀和工作模式燃气混合器，所述工作模式燃气混合器串联安装在所述空气滤清器与所述增压器之间的所述进气管上，所述工作模式燃气输送阀连接至所述电控单元ECU。

作为优选的技术方案，所述启动模式燃气输送阀和所述工作模式燃气输送阀分别设置为电磁阀。

本发明还提供了上述低压燃气增压发动机运行模式切换装置的切换控制方法，包括以下步骤，

步骤一、在所述电控单元ECU内预设混合气标定浓度、发动机启动时所述启动模式燃气输送阀的开启速率和所述电子节气门的开启速率；