[实用新型]一种氢气汽油两用燃料发动机

说明书

本实用新型公开了一种氢气汽油两用燃料发动机，包括汽油供油系统、氢气供气系统、控制系统、发动机和三元催化器，所述汽油供油系统包括通过管路相连的汽油箱、汽油泵、调压器和油轨喷嘴体，所述氢气供气系统包括通过管路相连的高压氢气瓶、电磁阀、减压调节器和气轨喷嘴体，所述控制系统包括控制器，并通过电缆与排气温度传感器、电子节气门、进气压力温度传感器、转速传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器、氧传感器、汽油泵、电磁阀、油轨喷嘴体、气轨喷嘴体相连。能显著减少发动机在启动、怠速和小负荷工况中产生的污染物排放和二氧化碳排放，并能使发动机在低温环境下顺利启动。

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种氢气汽油两用燃料发动机。

背景技术

随着我国经济的快速发展，汽车的生产量和保有量越来越大。汽车的广泛使用，给人们的出行带来极大的便利，同时也带来很大的污染。汽车使用的汽油、柴油等燃料在燃烧过程中会产生污染物排放和二氧化碳排放。为控制和解决汽车在使用过程中产生的污染物问题，政府部门制定了越来越严格的排放法规，促进汽车的技术进步，实现汽车领域的节能和减排。搭载汽油机的汽车，在启动过程中，特别是低温冷启动过程中，会产生大量的污染物排放。

在汽油机的启动过程中，特别是在低温启动过程中，由于气缸内的温度低，加上供给了过量的汽油，汽油雾化、蒸发效果差，并且缺少氧气，汽油燃烧不完全，会产生很高的碳氢化合物HC和一氧化碳CO排放。同时，由于此时三元催化器的温度低，对碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NO_X排放的转换效率低，最终导致很高的碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NO_X排放。无论是轻型汽车采用的NEDC或者是WLTC排放试验循环，发动机在启动后200s时间内产生的污染物排放要占到整个循环排放量的很大部分。因此，研究和减少发动机在启动和怠速过程中的污染物排放具有重要的意义。

未来汽车的发展方向是燃料低碳化，汽车排放低污染化。氢气H₂分子结构简单，不含碳元素。发动机用氢气作燃料时的燃烧速度快，热效率高，燃烧后的产物只有水H₂O，不会产生一氧化碳CO、碳氢化合物HC、颗粒物(PN和PM)等有害物质，也不会产生二氧化碳排放CO₂(温室气体)。近年来，用可再生能源(风能、太阳能)发电取得巨大的发展，装机容量不断扩大，为电解水制氢提供了能源基础。电解水生产的氢气可以用作燃料电池的燃料，多余的部分可用在发动机上，改善发动机的性能和排放。

实用新型内容

本实用新型拟提供一种氢气汽油两用燃料发动机，能够显著减少汽油发动机在启动、怠速和小负荷工况产生的高碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NO_X排放。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种氢气汽油两用燃料发动机，包括汽油供油系统、氢气供气系统、控制系统、发动机和三元催化器，所述汽油供油系统包括通过管路相连的汽油箱、汽油泵、调压器和油轨喷嘴体，所述氢气供气系统包括通过管路相连的高压氢气瓶、电磁阀、减压调节器和气轨喷嘴体，所述油轨喷嘴体、气轨喷嘴体均是由一根气轨或油轨和若干喷嘴组成，且喷嘴与发动机进气支管的数量、位置对应；所述控制系统包括控制器，并通过电缆与排气温度传感器、电子节气门、进气压力温度传感器、转速传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器、氧传感器、汽油泵、电磁阀、油轨喷嘴体、气轨喷嘴体相连，用于接收从排气温度传感器传来的排气温度信号，控制电子节气门的开度，接收进气压力温度传感器传来的发动机进气压力和温度信号，接收从转速传感器传来的发动机转速信号，接收从凸轮轴位置传感器传来的发动机相位信号，接收从水温传感器传来的发动机水温信号，接收从氧传感器传来的发动机排气氧含量信号，控制汽油泵的运转，控制电磁阀的通断，控制油轨喷嘴体、气轨喷嘴体的喷射。

作为上述方案的优选，所述排气温度传感器和氧传感器设置在三元催化器的上游。

进一步优选为，所述进气压力温度传感器设置在电子节气门的下游。