一种氢内燃机曲轴箱通风系统及曲轴箱通风控制方法

文档序号:43033997发布日期:2025-09-16 17:28阅读:23来源:国知局
技术简介:
本专利针对氢内燃机曲轴箱因废气含水率高导致机油乳化的问题,提出一种多路通风系统及控制方法。通过储气罐、增压器和空气滤清器三路气体输入,结合智能调节阀门开度,提高干燥气体占比及流速,有效抑制机油乳化和氢爆燃,提升运行可靠性。
关键词:曲轴箱通风系统,机油乳化控制

本技术涉及氢内燃机,尤其涉及一种氢内燃机曲轴箱通风系统及曲轴箱通风控制方法。


背景技术:

1、氢内燃机是以氢燃料(如氢气或含氢燃料)作为燃料的内燃机。由于氢燃料燃烧后的废气中水分含量较高,当废气扩散至曲轴箱时易由于温差导致水分析出,从而导致曲轴箱内的机油出现机油乳化现象,而机油乳化现象会导致机油的润滑效果下降,影响了氢内燃机的运行可靠性。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本技术提供了一种氢内燃机曲轴箱通风系统及曲轴箱通风控制方法,以实现抑制机油乳化现象提高氢内燃机运行可靠性的目的。具体方案如下:

2、本技术第一方面提供一种氢内燃机曲轴箱通风系统,应用于氢内燃机,所述氢内燃机曲轴箱通风系统,包括:

3、第一通风管道、第二通风管道、第三通风管道、第一流量调节阀、第二流量调节阀、第三流量调节阀、储气罐、四通阀和控制器;

4、所述储气罐的第一进气口与所述氢内燃机的增压器的泄压口连通,所述第一通风管道连通所述增压器的排气口和所述四通阀的第一端,所述第二通风管道连通所述氢内燃机的空气滤清器的排气口和所述四通阀的第二端,所述第三通风管道连通所述储气罐的第一排气口和所述四通阀的第三端,所述四通阀的第四端通过管道与所述氢内燃机的曲轴箱的补气口连通;

5、所述第一流量调节阀部署于所述第一通风管道中,所述第二流量调节阀部署于所述第二通风管道中,所述第三流量调节阀部署于所述第三通风管道中;

6、所述控制器分别与所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀、所述第三流量调节阀和所述四通阀电连接,用于在曲轴箱含水率大于含水率上限阈值的情况下,分别控制所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀和所述第三流量调节阀开启至与所述曲轴箱的进气需求量适配的第一开度控制参数中的开度,其中,所述第一开度控制参数中的所述第一流量调节阀的开度大于所述第三流量调节阀的开度,所述第三流量调节阀的开度大于所述第二流量调节阀的开度。

7、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统还包括:

8、第一导气管路和第一电磁阀,所述第一导气管路连通所述氢内燃机的空压机出气口与所述储气罐的第二进气口;

9、所述第一电磁阀与所述控制器电连接,所述第一电磁阀用于响应所述控制器的第一控制信号,通断所述第一导气管路。

10、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统还包括:

11、第二导气管路和第二电磁阀,所述第二导气管路连通所述储气罐的第二排气口与所述氢内燃机的制动气罐的进气口;

12、所述第二电磁阀与所述控制器电连接,所述第二电磁阀用于响应所述控制器的第二控制信号,通断所述第二导气管路。

13、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统还包括:

14、加热装置,所述加热装置的进气口与所述四通阀的第四端连通,所述加热装置的出气口与所述曲轴箱的补气口连通;

15、所述加热装置用于在所述四通阀的第四端输出的混合气体温度小于水分析出温度阈值的情况下,对混合气体进行加热。

16、在一种可能的实现中,所述加热装置包括:

17、温度传感器、旁通阀、加热器和第三导气管路;

18、所述第三导气管路连通所述加热装置的进气口和所述加热装置的出气口,所述温度传感器和所述旁通阀沿气体流向依次布设于所述第三导气管路中,所述旁通阀的旁通口通过管路与所述加热器的进气口连通,所述加热器的出气口旁通于所述加热装置的进气口和所述温度传感器间的所述第三导气管路。

19、本技术第二方面提供一种曲轴箱通风控制方法,应用于氢内燃机曲轴箱通风系统中的控制器,所述氢内燃机曲轴箱通风系统为本技术第一方面及第一方面的任一种可能实现提供的氢内燃机曲轴箱通风系统,所述曲轴箱通风控制方法,包括:

20、获得氢内燃机的曲轴箱的进气需求量和曲轴箱含水率;

21、在所述曲轴箱含水率大于含水率上限阈值的情况下,分别控制第一流量调节阀、第二流量调节阀和第三流量调节阀开启至与所述进气需求量适配的第一开度控制参数中的开度,其中,所述第一开度控制参数中的所述第一流量调节阀的开度大于所述第三流量调节阀的开度,所述第三流量调节阀的开度大于所述第二流量调节阀的开度。

22、在一种可能的实现中,在所述曲轴箱含水率不大于所述含水率上限阈值,且在所述曲轴箱含水率不小于含水率下限阈值的情况下,所述曲轴箱通风控制方法还包括:

23、分别控制所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀和所述第三流量调节阀开启至与所述进气需求量适配的第二开度控制参数中的开度,其中,所述第二开度控制参数中的所述第三流量调节阀的开度大于所述第一流量调节阀开度,所述第一流量调节阀开度大于所述第二流量调节阀的开度。

24、在一种可能的实现中,在所述曲轴箱含水率小于含水率下限阈值的情况下,所述曲轴箱通风控制方法还包括:

25、分别控制所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀和所述第三流量调节阀开启至与所述进气需求量适配的第三开度控制参数中的开度,其中,所述第二开度控制参数中的所述第二流量调节阀的开度大于所述第三流量调节阀开度,所述第三流量调节阀开度大于所述第一流量调节阀的开度。

26、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统,还包括:

27、第一导气管路和第一电磁阀,所述第一导气管路连通所述氢内燃机的空压机出气口与所述储气罐的第二进气口;

28、所述曲轴箱通风控制方法,还包括:

29、在所述氢内燃机的制动气罐的压力值不小于安全压力上限值的情况下,控制第一电磁阀导通,以使所述空压机对储气罐充气;

30、在所述制动气罐的压力值小于所述安全压力上限值的情况下,控制所述第一电磁阀关断。

31、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统,还包括:

32、第二导气管路和第二电磁阀,所述第二导气管路连通所述储气罐的第二排气口与所述氢内燃机的制动气罐的进气口;

33、所述曲轴箱通风控制方法,还包括:

34、在所述制动气罐的压力值小于安全压力下限值的情况下,控制第二电磁阀导通,以使所述储气罐对所述制动气罐充气;

35、在所述制动气罐的压力值不小于所述安全压力下限值的情况下,控制所述第二电磁阀关断。

36、在一种可能的实现中,所述氢内燃机曲轴箱通风系统还包括:

37、加热装置,所述加热装置的进气口与四通阀的第四端连通,所述加热装置的出气口与所述曲轴箱的补气口连通;

38、所述曲轴箱通风控制方法,还包括:

39、在所述四通阀的第四端输出的混合气体温度小于水分析出温度阈值的情况下,控制加热器对混合气体加热。

40、借由上述技术方案,本技术提供的一种氢内燃机曲轴箱通风系统及曲轴箱通风控制方法,通过配置储气罐的第一进气口与氢内燃机的增压器的泄压口连通,并收集增压器排出的高压干燥气体,在提高能源利用率的同时,也为后续曲轴箱通风提供了高压干燥气体。并配置储气罐的第一进气口与氢内燃机的增压器的泄压口连通,第一通风管道连通增压器的排气口和四通阀的第一端,第二通风管道连通氢内燃机的空气滤清器的排气口和四通阀的第二端,第三通风管道连通储气罐的第一排气口和四通阀的第三端,四通阀的第四端通过管道与氢内燃机的曲轴箱的补气口连通,提供了由增压器、储气罐和空气滤清器三路进气的通风管道架构,使得本技术相较于现有仅由增压器的曲轴箱通风系统,避免了受氢内燃机负荷状态影响,导致补气量不足而出现的曲轴箱氢浓度升高和机油乳化风险。最后,通过配置在曲轴箱含水率大于含水率上限阈值的情况下,分别控制第一流量调节阀、第二流量调节阀和第三流量调节阀开启至与曲轴箱的进气需求量适配的第一开度控制参数中的开度,从而利用储气罐和空气滤清器输出的气体补充由于负荷状态变化导致的曲轴箱进气需求量增加的需求。并且,通过配置第一开度控制参数中的第一流量调节阀的开度大于第三流量调节阀的开度,第三流量调节阀的开度大于第二流量调节阀的开度,一方面增加增压器和储气罐输出的干燥气体占进入曲轴箱混合气体的比例,以避免由于空气滤清器进气含水率过高导致进入曲轴箱气体含水率过高的问题,从而抑制机油乳化现象,另一方面利用增压器和储气罐输出的高压气体增加进入曲轴箱的气体的流速,以加快曲轴箱气体流出速率,提高对氢爆燃和机油乳化现象的抑制效果。可见,本技术提高了对氢爆燃和机油乳化的抑制效果,提高了氢内燃机的运行可靠性。

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