通用飞机双燃料发动机燃烧系统及方法
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1.一种通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 包括LNG汽化及预混天然气供给装置、电控共轨柴油供给装置、电控系统、电子节气门和喷油嘴；所述电控共轨柴油供给装置、预混天然气供给装置、电子节气门和喷油嘴分别与电控系统ECU 连接；所述电子节气门和喷油嘴安装在发动机上，所述电子节气门与预混天然气供给装置连接，所述喷油嘴与电控共轨柴油供给装置连接；电控系统ECU 控制预混天然气供给装置提供设定浓度的天然气和空气混合气，并对供给柴油的压力进行调节，控制柴油的喷射时刻。
2.根据权利要求1所述的通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 所述预混天然气供给装置包括：LNG储罐、储罐自增压单元、LNG汽化器、天然气缓冲罐、稳压器、天然气流量计、天然气喷射模块和混合器；所述LNG储罐用于储存低温LNG，并带有储罐自增压单元来满足LNG储罐中对压力的要求，LNG储罐与LNG汽化器相连，在LNG储罐内压力的作用下，LNG流出LNG储罐后在LNG汽化器内发生相态变化，由液态转化为气态，LNG汽化器与缓冲罐相连，缓冲罐与稳压器相连，稳压器与天然气喷射模块相连，天然气喷射模块与天然气和空气混合器相连，储罐自增压单元安装在LNG储罐下方。
3.根据权利要求2所述的通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 所述的混合器为天然气和空气混合器；所述稳压器与天然气喷射模块之间还安装有天然气流量计；所述天然气喷射模块与电控系统相连，用于控制天然气喷射模块的燃料流量；所述电子节气门与电控系统相连，用于控制进入发动机的混合气的流量。
4.根据权利要求1所述的通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 所述电控共轨柴油供给装置包括：油箱、柴油滤清器、带压力调节装置的柴油泵、柴油轨以及喷油嘴；
所述油箱与柴油滤清器相连，柴油滤清器与带压力调节装置的柴油泵的输入端相连，柴油泵的低压回油管路与油箱相连，高压供油管路与柴油轨相连，柴油轨通过高压油管与喷油嘴相连，柴油轨通过低压管路同柴油泵相连，喷油嘴的低压回油管路同柴油泵相连。
5.根据权利要求4所述的通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 所述柴油滤清器与柴油泵之间还安装有柴油油耗仪；
所述柴油轨的一端安装有柴油轨压力传感器，所述柴油轨压力传感器与电控系统连接，用于采集柴油轨内的压力；
所述电控系统与带压力调节装置的柴油泵连接，用于控制柴油泵的转速进而控制柴油流量。
6.根据权利要求1所述的通用飞机双燃料发动机燃烧系统，其特征在于: 所述喷油嘴和电子节气门安装于飞机发动机的缸盖上，飞机发动机的进气端的管道上设置有中冷器，发动机的进气道与排气道之间设置有涡轮增压器，燃料在飞机发动机内燃烧后将燃料的化学能转化为机械能传递给通用飞机的螺旋桨，推动飞机前进；
所述飞机发动机的一侧还安装有转速传感器，转速传感器将信号传递给电控系统，用于发动机性能监测；
所述飞机发动机的进气管道上设有进气压力温度传感器，排气管道上设有排气氧传感器，传感器的信号传递给电控系统，用于制定发动机控制策略。
7.一种可应用于通用飞机的使用LNG和柴油的双燃料发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于：包括：
根据发动机的工况，电控系统通过控制带压力调节装置的柴油泵调节供给发动机柴油的压力，电控系统通过控制天然气喷射模块、电子节气门来调节供给发动机预混天然气的过量空气系数、混合气的量；
在发动机正常运行工况下，所需柴油量用于引燃天然气与空气的混合气体，所需燃料流量小，能实现引燃功能即可；
在极端工况下，天然气与空气的混合气体的可燃性不好，可通过增加柴油泵的压力来增加柴油喷嘴供给柴油的流量。
通用飞机双燃料发动机燃烧系统及方法
技术领域
背景技术
液态燃料，主要成分是甲烷（96%以上）。液态密度为0.42～0.46 t/m，液态热值50MJ/kg。
LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积重量仅为同体积水的45%左右。与汽油和柴油相比，LNG具有密度低、成本低、热值高的特点，同时LNG燃烧后产生的污染物要比柴油低很多。在汽车上的试验表明，应用LNG为燃料时尾气中CO减少97%，HC+NOx减少72%，CO2减少90，噪声减少40%，C6H6铅粉尘等减少100%。将LNG作为通用飞机动力系统的燃料还是一个全新的领域，目前还未见相关报道。如果能将LNG作为通用飞机动力系统的燃料，在降低通用飞机产生的环境污染的同时还将大幅度减少燃料成本，提升通用飞机的经济性。
发明内容
所述电子节气门和喷油嘴安装在发动机上，所述电子节气门与预混天然气供给装置连接，所述喷油嘴与电控共轨柴油供给装置连接；电控系统ECU 控制预混天然气供给装置提供设定浓度的天然气和空气混合气，并对供给柴油的压力进行调节，控制柴油的喷射时刻。
所述稳压器与天然气喷射模块之间还安装有天然气流量计；
所述天然气喷射模块与电控系统相连，用于控制天然气喷射模块的燃料流量；
所述电子节气门与电控系统相连，用于控制进入发动机的混合气的流量。
所述柴油轨的一端安装有柴油轨压力传感器，所述柴油轨压力传感器与电控系统连接，用于采集柴油轨内的压力；
所述电控系统与带压力调节装置的柴油泵连接，用于控制柴油泵的转速进而控制柴油流量。
所述飞机发动机的进气管道上设有进气压力温度传感，排气管道上设有排气氧传感器，传感器的信号传递给电控系统，用于制定发动机控制策略。
在发动机正常运行工况下，所需柴油量用于引燃天然气与空气的混合气体，所需燃料流量小，能实现引燃功能即可；
在极端工况下，天然气与空气的混合气体的可燃性不好，可通过增加柴油泵的压力来增加柴油喷嘴供给柴油的流量。
图中：1 LNG储罐、2 储罐自增压单元、3 LNG汽化器、4 缓冲罐、5稳压器、6天然气流量计、7天然气喷射模块、8混合器、9涡轮增压器、10中冷器、11电子节气门、12喷油嘴、13螺旋桨、14发动机、15电控系统、16柴油轨、17带压力调节装置的柴油泵、18柴油油耗仪19柴油滤清器、20油箱。
具体实施方式
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