提高排气利用率的燃气发动机的制作方法

本实用新型涉及一种发动机控制装置，尤其涉及一种提高排气利用率的燃气发动机。

背景技术：

天然气发动机进气量是影响发动机功率、扭矩的重要因素：进气量越多，能够参与燃烧的混合气越多，相应的发动机做功也会越多。进气压力的大小决定进气量的多少，通过控制天然气发动机进气压力，从而控制发动机功率、扭矩输出大小，满足行车要求。

现有的天然气发动机通过废气控制阀来控制推动涡轮增压器工作的废气量多少，进而控制增压压力大小，增压后空气经过中冷冷却，然后通过节气门进一步精确控制进入气缸内混合气压力，从而输出满足目标的功率、扭矩。此过程并非所有废气都能推动涡轮增压器做功，多余废气直接排出涡轮增压器，导致排气能量白白浪费。

现有的天然气发动机整个进气压力控制过程繁琐，ECU控制废气控制阀开度大小，进而控制涡轮增压器放气阀开度大小放掉多余废气，剩余废气推动涡轮增压器压缩空气到目标值，整个控制过程繁琐，导致天然气发动机响应灵敏性较差。

现有的天然气发动机，特别是大马力发动机，突卸负荷时容易产生喘振现象，须加装喘振阀，使系统复杂，成本更高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够充分利用天然气发动机废气能量，提升发动机响应灵敏性，同时有效消除喘振的提高排气利用率的燃气发动机。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提高排气利用率的燃气发动机，包括用于控制发动机运行的电控单元ECU，连接在发动机气缸上的进气歧管和排气歧管，所述进气歧管的进气端连接有进气管，所述排气歧管的出气端和所述进气管的进气端之间设置有涡轮增压器，所述进气管上沿气体行进方向依次连接有中冷器、节气门和燃气混合器，所述进气管上连接有压缩空气能量回收装置，所述发动机气缸的进气端安装有压力检测装置，所述电控单元 ECU连接至所述空气能量回收装置、所述压力检测装置和所述节气门。

作为优选的技术方案，所述压缩空气能量回收装置包括与所述电控单元 ECU连接的三通阀，所述三通阀的进气端连通所涡轮增压器的出气端，所述三通阀的一排气口连通至所述中冷器的进气端，所述三通阀的另一排气口连接有气动发电机。

作为优选的技术方案，所述气动发电机的电能输出端连接有蓄电池。

作为优选的技术方案，所述压力检测装置包括安装在所述进气管内位于所述节气门进气侧与所述中冷器之间的空气压力传感器和安装在所述进气歧管内的混合气体压力传感器，所述空气压力传感器和所述混合气体压力传感器分别连接至所述电控单元ECU。

由于采用了上述技术方案，从气缸体中排出的废气推动涡轮增压器做功，涡轮增压器压缩进气管内吸入的空气，ECU控制三通阀根据需要对通过的压缩空气进行分流，部分压缩空气经中冷器冷却后通入节气门，进入中冷器的压缩空气量直接调节节气门前压力，提升发动机响应灵敏性，剩余压缩空气进入压缩空气能量回收装置进行能量回收，ECU控制节气门对进气压力进行二次精确调节；当发动机突卸负荷时，压缩空气进入压缩空气能量回收装置，回收能量的同时有效避免了喘振。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-进气歧管；2-排气歧管；3-进气管；4-涡轮增压器；5-中冷器； 6-节气门；7-燃气混合器；8-三通阀；9-气动发电机；10-空气压力传感器； 11-混合气体压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，提高排气利用率的燃气发动机，包括用于控制发动机运行的电控单元ECU，连接在发动机气缸上的进气歧管1和排气歧管2，所述进气歧管1的进气端连接有进气管3，所述排气歧管2的出气端和所述进气管3的进气端之间设置有涡轮增压器4，所述进气管3上沿气体行进方向依次连接有中冷器5、节气门6和燃气混合器7，所述进气管3上连接有压缩空气能量回收装置，所述发动机气缸的进气端安装有压力检测装置，所述电控单元ECU连接至所述空气能量回收装置、所述压力检测装置和所述节气门6。

如图1所示，所述压缩空气能量回收装置包括与所述电控单元ECU连接的三通阀8，所述三通阀8的进气端连通所述涡轮增压器4的出气端，所述三通阀8的一排气口连通至所述中冷器5的进气端，所述三通阀8的另一排气口连接有气动发电机9。所述三通阀8设置在中冷器5前，压缩空气由三通阀8 进口进入，分流后分别经两出口排出，直接调控进入中冷器5的压缩空气流量，进而控制发动机，提升发动机响应灵敏性；剩余压缩空气全部进入所述压缩空气能量回收装置，进行能量回收，提升废气能量利用率，节能环保。当发动机突卸负荷时，压缩空气进入压缩空气能量回收装置，回收能量的同时有效避免了喘振。

如图1所示，所述气动发电机9的电能输出端连接有蓄电池，用于存储所述气动发电机9产生的电量，以供其他零部件使用。

如图1所示，所述压力检测装置包括安装在所述进气管3内位于所述节气门6进气侧与所述中冷器5之间的空气压力传感器10和安装在所述进气歧管1 内的混合气体压力传感器11，所述空气压力传感器10和所述混合气体压力传感器11分别连接至所述电控单元ECU。所述空气压力传感器10和所述混合气体压力传感器11将节气门6前压力和气缸进气压力实时反馈给电控单元ECU，辅助电控单元ECU控制空气分流装置和节气门6，从而调节气缸进气压力满足工作要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。