一种适用于气体燃料或气液灵活燃料的辛烷值测量装置的制作方法

1.本发明涉及燃料辛烷值测量装置的技术领域，特别是一种带有电控燃油供给系统的适用于气体燃料或气液灵活燃料的辛烷值测量装置。


背景技术：

2.随着汽车工业的快速发展、能源需求量的增加以及化石燃料的使用带来的能源短缺和环境污染问题，探索可再生、清洁、经济的替代燃料变得越来越有必要。在各种汽油替代燃料中，氢气、天然气、液化石油气、甲醇和氨气等低碳或零碳燃料来源广泛，储量丰富，被视为有前景的汽油替代燃料，可解决目前能源短缺问题。然而，要了解及评价这些燃料或其与汽油混合燃料的抗爆倾向，需要知道其辛烷值。然而，现有的燃料辛烷值测量装置只能测量液体燃料的辛烷值，无法测量气体燃料或者气液灵活燃料的辛烷值。因此，如何创新设计燃料辛烷值测量装置，能够测量气体燃料或者气液灵活燃料的辛烷值是本领域亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术的不足，提出一种适用于气体燃料或气液灵活燃料的燃料辛烷值测量装置，可以方便测量气体燃料或者气液灵活燃料的辛烷值。
4.本发明是通过以下技术方案来实现，本发明包括燃油箱、燃油泵、压力调节器、压力表、喷油器、第一热电偶、压力传感器、氧气传感器、第一加热器、竖直进气管、辛烷值测定机的燃烧室、辛烷值测定机机体、排气管、排气后处理装置、消声器、前进气管、回油管、气罐、气体流量控制器、气体喷嘴、减压阀、气罐开关、后进气管、第二加热器、第二热电偶、气体燃料管、第三加热器、第三热电偶、控制器。燃油箱、燃油泵、压力调节器、压力表、喷油器通过燃油管路依次串接在一起，辛烷值测定机的燃烧室布置在辛烷值测定机机体内，前进气管、竖直进气管、后进气管依次连接在一起，后进气管的出气口与辛烷值测定机的燃烧室的进气口相连接，氧气传感器、压力传感器、第一加热器、第一热电偶沿进气流向依次布置在前进气管上，第二加热器布置在后进气管上，喷油器布置在竖直进气管上；排气管的进气口与辛烷值测定机的燃烧室的出气口相连接，排气后处理装置、消声器沿排气流向依次布置在排气管上；回油管的两端口分别与燃油箱、压力调节器相连通；气罐开关布置在气罐的出气口处，气体燃料管的进气口与气罐的出气口相连接，气体喷嘴布置在气体燃料管的出气口处并伸入竖直进气管内，减压阀、气体流量控制器、第三加热器、第三热电偶沿气体燃料流动方向在气体燃料管上依次布置；控制器用于对喷油器、第一加热器、第二加热器、第三加热器进行控制。
5.进一步地，在本发明中，气体喷嘴布置在竖直进气管的下端。
6.更进一步地，在本发明中，燃油箱、燃油泵、压力调节器、压力表、喷油器、气罐的个数均为两个以上。
7.更进一步地，在本发明中，第一加热器、第二加热器、第三加热器均为电控加热装
置。
8.本发明包括进气系统，气体燃料供给系统、液体燃料供给系统、排气系统和辛烷值测定机机体。
9.进气系统含有压力传感器、氧气传感器、加热器。加热器安装在进气管中，对进气管中的空气或者燃料与空气的混合气加热使其达到燃料辛烷值的测试条件。
10.排气系统含有排气后处理装置和消声器，辛烷值测定机的排气门与排气系统相连。燃油在辛烷值测定机的燃烧室燃烧后产生的排气依次通过排气后处理装置和消声器后进入大气环境。
11.液体燃料供给系统含有燃油箱、燃油泵、压力调节器、压力表、燃油管、控制燃油泵的开关和喷油器。安装四个容积相同的燃油箱，每个燃油箱通过燃油管连接到所述燃油泵，用每个开关控制每一个燃油泵的开启与关闭。燃油泵通过燃油管依次连接到压力调节器、压力表和喷油器。此外，还设置了回油路使多余的燃油可通过压力调节器回流至燃油箱。
12.气体燃料供给系统含有三个气罐、压力减压阀、气体流量控制器、加热器和气体喷嘴。气罐排出气体通过减压阀减压后用气体流量控制器来控制气体的流量。加热器用来对气体燃料进行加热，使其符合燃料辛烷值的测试条件，并通过气体喷嘴进入辛烷值测定机的进气管。
13.气体燃料供给系统，含有三个气罐，这三个气罐分别放置待测样气，高标样气体和低标样气体，通过减压阀后进入辛烷值测定机。
14.在本发明中，液体燃料供给系统中燃油泵的存在使燃油系统内产生一定的油压，产生稳定的喷油量，以及较高的燃油雾化质量。因此，燃油可在进气道中完全雾化并与空气或气体燃料充分混合后进入辛烷值测定机的燃烧室，以预混合燃烧模式燃烧。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明不仅可测量气体燃料的辛烷值还可以测量气体燃料和液体燃料混合后的辛烷值，解决了目前现有的燃料辛烷值测定机无法测量气体燃料或气液灵活燃料的辛烷值的技术难题。本发明还可以测量在常温下沸点较低的液体燃料的辛烷值，具体方案是首先将这些燃料加热蒸发使其变成气体状态，之后使其进入气体燃料系统装置进行辛烷值测定。本发明设计成本低，结构简单，安装方便，在燃料辛烷值测定机领域具有非常突出的应用价值。
附图说明
16.图1为本发明控制器的结构示意图；
17.其中，1、燃油箱，2、燃油泵，3、压力调节器，4、压力表，5、喷油器，6、第一热电偶，7、压力传感器，8、氧气传感器，9、第一加热器，10、竖直进气管，11、辛烷值测定机的燃烧室，12、辛烷值测定机机体，13、排气管，14、排气后处理装置，15、消声器，16、前进气管，17、回油管，18、气罐，19、气体流量控制器，20、气体喷嘴，21、减压阀，22、气罐开关，23、后进气管，24、第二加热器，25、第二热电偶，26、气体燃料管，27、第三加热器，28、第三热电偶。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
19.实施例
20.本发明如上图1所示，本发明包括燃油箱1、燃油泵2、压力调节器3、压力表4、喷油器5、第一热电偶6、压力传感器7、氧气传感器8、第一加热器9、竖直进气管10、辛烷值测定机的燃烧室11、辛烷值测定机机体12、排气管13、排气后处理装置14、消声器15、前进气管16、回油管17、气罐18、气体流量控制器19、气体喷嘴20、减压阀21、气罐开关22、后进气管23、第二加热器24、第二热电偶25、气体燃料管26、第三加热器27、第三热电偶28、控制器。燃油箱1、燃油泵2、压力调节器3、压力表4、喷油器5通过燃油管路依次串接在一起，辛烷值测定机的燃烧室11布置在辛烷值测定机机体12内，前进气管16、竖直进气管10、后进气管23依次连接在一起，后进气管23的出气口与辛烷值测定机的燃烧室11的进气口相连接，氧气传感器8、压力传感器7、第一加热器9、第一热电偶6沿进气流向依次布置在前进气管17上，第二加热器24布置在后进气管23上，喷油器5布置在竖直进气管10上；排气管13的进气口与辛烷值测定机的燃烧室11的出气口相连接，排气后处理装置14、消声器15沿排气流向依次布置在排气管13上；回油管19的两端口分别与燃油箱1、压力调节器3相连通；气罐开关22布置在气罐18的出气口处，气体燃料管26的进气口与气罐18的出气口相连接，气体喷嘴20布置在气体燃料管26的出气口处并伸入竖直进气管10内，减压阀21、气体流量控制器19、第三加热器27、第三热电偶28沿气体燃料流动方向在气体燃料管26上依次布置；控制器用于对喷油器5、第一加热器9、第二加热器24、第三加热器27进行控制；气体喷嘴20布置在竖直进气管10的下端。燃油箱1、燃油泵2、压力调节器3、压力表4、喷油器5的个数均为四个，气罐18的个数为三个；第一加热器9、第二加热器24、第三加热器27均为电控加热装置。
21.在本发明中，进气系统含有压力传感器7、氧气传感器8、第一加热器9、第二加热器24，加热器安装在进气管中，对进气管中的空气或者油气加热，使其达到燃料辛烷值的测试条件。
22.排气系统含有排气后处理装置14和消声器15，辛烷值测定机机体12的排气门与排气系统相连。燃油在辛烷值测定机的燃烧室11燃烧后产生的排气依次通过排气后处理装置14和消声器15后进入大气环境。
23.液体燃料供给系统含有燃油箱1、燃油泵2、压力调节器3、压力表4、燃油管、控制燃油泵的开关、喷油器5，安装四个容积相同的燃油箱1，每个燃油箱1通过燃油管连接到燃油泵2，用每个电器开关控制每一个燃油泵2的开启与关闭。燃油泵2通过燃油管依次连接到压力调节器3、压力表4和喷油器5。此外，还设置了回油管17使多余的燃油可通过压力调节器3回流到原来的燃油箱1。
24.气体燃料供给系统含有三个气罐18、压力减压阀21、气体流量控制器19、第三加热器27和气体喷嘴20。气罐18排出气体通过压力减压阀21减压后用气体流量控制器19来控制气体的流量。第三加热器27用来对气体燃料进行加热，使其符合燃料辛烷值的测试条件，并通过气体喷嘴20进入辛烷值测定机机体12的进气管。
25.气体燃料供给系统，含有三个气罐18，这三个气罐分别放置待测样气，高标样气体和低标样气体，通过减压阀后进入燃料辛烷值测定机。
26.在本发明中，液体燃料供给系统中燃油泵2的存在使燃油系统内产生一定的油压，从而具有稳定的喷油量，燃油雾化质量得到提高。因此，燃油可在进气道中完全雾化并与空气或气体燃料充分混合后进入辛烷值测定机的燃烧室11中以预混合燃烧模式燃烧。
27.本发明的实施包括以下步骤：
28.首先启动辛烷值测定机机体12，启动辛烷值测定机的点火开关，使燃油系统也处于工作即启动燃油泵2的控制开关，使油路中有燃油，喷油器5喷出的油(热机时一般使用汽油)在进气管完全雾化后进入辛烷值测定机的燃烧室11燃烧，使辛烷值测定机机体12预热30分钟左右。在启动辛烷值测定机机体12时，也同时使进气管中的第一加热器9、第二加热器24处于加热的状态。当辛烷值测定机机体12的各个控制参数达到燃料辛烷值的测试条件后开始对油样燃料进行辛烷值测试。
29.如果要测量气液灵活燃料的辛烷值，需要打开液体燃料供给系统控制器。同时，打开气体系统中的减压阀21、流量控制器19、气体喷嘴20，并同时打开被测气体燃料的气罐开关22。在液体燃料供给系统中，用控制器来控制喷油时刻和喷油脉宽。在气体燃料供给系统中，用流量控制器19控制气体燃料的流量。通过电子单元控制软件自动寻找最佳的油气当量比，从而可找到最大的爆震强度，准确测量燃料辛烷值。燃料在辛烷值测定机的燃烧室11燃烧后产生的排气通过排气管13流到排气后处理装置14；之后排气通过消声器16后排到大气环境。
30.如果仅仅要测量气体燃料的辛烷值，也需要按照以上的热机程序运行。当气体燃料供给系统和进气系统的各参数达到辛烷值的测试条件后，即热机结束后，关闭液体燃料供给系统的各个控制单元。打开气体燃料供给系统中的气体减压阀和被测气体燃料的气罐开关。分别测量气体高标样燃料、气体低标样燃和气体待测燃料的辛烷值。燃料在辛烷值测定机的燃烧室11燃烧后产生的排气通过所述排气管13流到排气后处理装置14。之后，排气通过消声器16后排到大气环境。
31.本发明的一种适用于气体燃料或气液灵活燃料的辛烷值测量装置，对原辛烷值测定机的燃油供给系统进行重新设计，并设计气体燃料供给系统，在辛烷值测定机领域具有非常突出的应用价值。
32.以上对本发明的具体操作方式进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定操作方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。