【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于内燃机，尤其涉及一种氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统。
技术介绍
1、氨作为一种零碳燃料，其完全燃烧产物为氮气和水，是一种面向低碳及清洁目标的理想内燃机燃料。但氨燃料作为内燃机主要燃料应用时，存在燃烧速度慢、可燃极限范围窄、点火能量高等问题，导致在实际使用中，氨燃料内燃机燃烧组织困难且污染物排放较高。
2、由于氨自身理化特性上的限制，使得氨燃料难以单独作为燃料在内燃机上应用，因此通过各种高活性助燃燃料来引燃氨被认为是一种有效的解决方案。其中在压燃式发动机中，通过在缸内直喷柴油等高活性燃料，在进气道内喷入氨被认为是一种可以有效改善氨燃料燃烧，提高燃烧速度及热效率的方式。但氨燃料由于着火和燃烧条件较为苛刻，使得尾气中的nox及未燃nh3排放较高。作为一种有效的燃烧调控手段，废气再循环（egr）在优化氨燃料内燃机燃烧特性，拓宽氨燃料内燃机的工况范围及改善含氮污染物排放等方面具有重要意义。
3、在传统的压燃式发动机中，egr技术主要是通过降低氧浓度以及燃烧温度来破坏nox的生成条件。而对于氨燃料内燃机，引入egr技术主要是根据当前工况调控进入燃烧室内混合气体的初始温度及组分，改善氨燃料的燃烧边界条件，从而实现氨燃料的快速稳定完全燃烧，同时将生成的nox及未燃nh3重新引入缸内，通过nox与nh3之间的氧化还原反应生成没有污染的氮气和水，进而降低氨燃料内燃机含氮污染物的排放。现有egr技术根据是否在egr管路中接入egr中冷器分为冷egr和热egr。传统压燃式发动机由于主要燃料为碳基
4、现如今应用于车用内燃机的egr技术根据egr管路与涡轮增压器布置位置的不同，分为高压egr和低压egr。相对于低压egr，高压egr由于在涡轮增压器之前取气，一定程度上降低了涡轮的工作效率，并且采用高压egr时通常egr阀和相关元器件会被废气所污染，总体热效率也低于低压egr。由于传统柴油机燃烧产生的颗粒物排放较高，采用低压egr会严重影响相关工作元件尤其是涡轮增压器的使用寿命，因此限制了低压egr的广泛应用。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术实施例是这样实现的，一种氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统，包括ecu、排气系统、低压egr系统以及进气系统，其中：
3、所述排气系统包括增压器涡轮机端，所述增压器涡轮机端设置有两个排气管路；
4、所述低压egr系统包括与一个排气管路连接的低压egr管路，所述低压egr管路的另一端串联有低压egr主路a、低压egr分路b和低压egr分路c，所述低压egr主路a、低压egr分路b和低压egr分路c上均安装有通断阀，三个所述通断阀分别定义为通断阀a、通断阀b和通断阀c，对应安装于低压egr主路a、低压egr分路b和低压egr分路c上，所述低压egr主路a上还串联有egr中冷器a，所述低压egr分路b上串联有egr中冷器b，所述低压egr分路c上串联有egr加热器，所述低压egr主路a、低压egr分路b和低压egr分路c远离低压egr管路的一端均与egr阀连接，且所述egr阀的一侧还设置有用于检测egr阀两端的压差的egr压差传感器，且所述egr阀的管路上还设置有egr温度传感器；
5、所述进气系统由进气流量计、空气滤清器、增压器压气机端、进气中冷器、电子节气门以及进气歧管串联组成，进气歧管最终与缸盖进气道连接，且所述egr阀通过管道与空气滤清器和增压器压气机端之间的管路连接；
6、所述ecu同时与各电气部件连接，用于进行信号接收和反馈控制。
7、进一步的技术方案，所述排气管路的外部套设有一层隔热材料。
8、进一步的技术方案，所述低压egr分路b和低压egr分路c之间还设置有气体分离膜。
9、本专利技术实施例的另一目的在于，一种氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控方法，基于上述的氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统，包括以下步骤：
10、步骤1、当氨燃料内燃机燃烧调控需要egr时，egr阀受ecu控制后开启，燃烧废气由于压差的作用从排气管路流入低压egr管路；
11、步骤2、当低压egr管路中的egr阀开启后，ecu通过egr压差传感器与egr温度传感器的反馈信号获取当前低压egr管路中循环废气的温度和压力，并结合当前选用的低压egr分路中循环废气的组分及egr阀开度传感器的反馈信号计算流经egr阀的循环废气流量，通过进气流量计计算当前进气管路内混合气体的egr率，并根据燃烧室内进气的egr率与当前工况所需目标egr率的差值对egr阀的开度进行调节；
12、步骤3、当低压egr管路中的egr阀开启后，ecu根据当前氨燃料内燃机的工况选择合适的低压egr分路，通过控制低压egr系统中通断阀a、通断阀b和通断阀c的开关，对循环废气进行相应的加热或冷却处理，从而调控进气温度并间接影响缸内的燃烧初始温度，并根据egr温度传感器的反馈信号对低压egr分路中egr加热器的功率或egr中冷器的冷却强度进行调节，实现对氨燃料内燃机缸内进气温度的闭环控制；
13、步骤4、当氨燃料内燃机工作在小氨替代率工况时，ecu控制低压egr主路a中的通断阀a开启，循环废气流入低压egr主路a中，通过低压egr主路a中的egr中冷器a对循环废气进行冷却，降低氨燃料内燃机的燃烧初始温度；
14、步骤5、当氨燃料内燃机处于大负荷工况下时，ecu控制低压egr主路b中的通断阀b开启，循环废气流入低压egr分路b中，此时循环废气经过气体分离膜的筛选处理后，氮气的含量下降、水蒸气的比例增加，形成了富水蒸气的低压egr废气；通过低压egr分路b中的egr中冷器b对富水蒸气的循环废气进行冷却，降低重新进入燃烧室内混合气体的温度；
15、步骤6、当氨燃料内燃机处于小负荷、怠速或冷启动等氨燃料燃烧初始条件较差的工况时，e本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氨燃料内燃机的低压EGR废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，包括ECU、排气系统、低压EGR系统以及进气系统，其中：
2.根据权利要求1所述的氨燃料内燃机的低压EGR废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，所述排气管路的外部套设有一层隔热材料。
3.根据权利要求2所述的氨燃料内燃机的低压EGR废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，所述低压EGR分路B和低压EGR分路C之间还设置有气体分离膜。
4.一种氨燃料内燃机的低压EGR废气组分及温度复合调控方法，基于上述权利要求3所述的氨燃料内燃机的低压EGR废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，包括ecu、排气系统、低压egr系统以及进气系统，其中：
2.根据权利要求1所述的氨燃料内燃机的低压egr废气组分及温度复合调控系统，其特征在于，所述排气管路的外部套设有一层隔热材料。
3.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙万臣，王潇楠，郭亮，张浩，朱格男，曾文鹏，林少典，蒋梦奇，于长友，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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