发明内容

为了改善转子发动机的燃烧过程并降低尾气污染物含量，本申请提供了一种氢汽油双燃料分层燃烧转子机及其控制方法，具体涉及一种根据转子发动机转速信号调控氢气和汽油喷射策略的分层燃烧控制方法，包括：氢气喷射管路P1，其上依次有：氢气储存罐1、氢气减压阀2、氢气流量调节器3、阻燃阀4、氢气喷嘴5；火花塞6；转速传感器7；汽油喷射管路P2，其上依次有：汽油喷嘴8、汽油流量调节器9、汽油油泵10、汽油滤清器 11、汽油油箱12；进气管路P3，其上依次有：空气滤清器13、节气门S1；排气道14；ECU15 接收转速信号f，并控制氢气喷射信号a，氢气供给流量信号b，节气门开度信号c，汽油供给流量信号d，汽油喷射信号e，火花塞点火信号g。

根据ECU15的控制，在氢气喷射管路P1中，氢气经由氢气储存罐1、氢气减压阀2、氢气流量调节器3、阻燃阀4、氢气喷嘴5喷入气缸；在汽油喷射管路P2中，汽油在接收 ECU15发出的汽油供给流量信号d后经由汽油油箱12、汽油滤清器11、汽油油泵10、汽油流量调节器9、汽油喷嘴8喷入气缸内；新鲜空气经由进气管路P3依次通过空气滤清器 13、节气门S1进入气缸；通过ECU15控制的燃料喷入气缸后与新鲜空气混合，经由火花塞6引燃后做功输出，燃烧尾气通过排气道14排入大气。

氢汽油双燃料分层燃烧转子发动机包括以下控制过程：

转子发动机ECU15接收转速传感器7的转速n信号：

当0≤n＜2000rpm，采用纯氢气驱动转子发动机运转，关闭汽油喷嘴8，使喷入燃烧室内的汽油流量为0；此时ECU15输出氢气喷射信号a，氢气燃料经氢气喷射管路P1，从氢气喷嘴5喷入气缸内，ECU15控制氢气喷射结束时刻为火花塞6点火时刻，氢气喷射持续角度为50°偏心轴转角；同时ECU15发出节气门S1开度信号c，调节节气门S1开度，火花塞6在接收ECU15发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气，实现纯氢气运转。

当2000≤n＜5000rpm，采用氢气与汽油双燃料喷射策略，此时ECU15输出氢气喷射信号a，氢气燃料经氢气喷射管路P1，从氢气喷嘴5喷入气缸内，ECU15控制氢气喷射结束时刻为火花塞6点火时刻，氢气喷射持续角度为30°偏心轴转角；同时ECU15发出汽油喷射信号e，汽油经汽油喷射管路P2，从汽油喷嘴8喷入气缸内，ECU15发出节气门S1 开度信号c，调节节气门S1开度，火花塞6在接收ECU15发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气，实现氢气、汽油双燃料分层燃烧。

当5000≤n＜8000rpm，为保证动力输出提高汽油喷射量，ECU15控制氢气喷射结束时刻为火花塞6点火时刻，氢气喷射持续角度为15°偏心轴转角；同时ECU15发出汽油喷射信号e，汽油经汽油喷射管路P2，从汽油喷嘴8喷入气缸内，ECU15发出节气门S1开度信号c，调节节气门S1开度，火花塞6在接收ECU15发送的火花塞点火信号g后点燃缸内混合气。

当n≥8000rpm，此时为高速转速，转子机热负荷过高，ECU15发出信号，停止燃料与空气供给，同时ECU15停止发出火花塞点火信号g，使转子发动机停止工作。

在转子机运转的整个过程中，始终保持当量比φ＝1，当量比φ为燃料完全燃烧所需空气量与实际供给空气量之比。

本发明的有益效果主要是：利用氢气燃料拥有较短的淬熄距离、宽泛的燃烧极限，适合在转子发动机中燃烧的特性，结合分层燃烧技术有利于提高充气系数、降低油耗的特点，本发明将氢气和汽油同时作为转子发动机燃料，在缸内不同位置分别布置了氢气与汽油喷嘴，通过合理调控氢气和汽油喷射策略组织转子机缸内双燃料分层燃烧，解决了转子机自身存在的相关问题，实现转子发动机双燃料分层燃烧，有效改善燃烧过程并兼具降低排放的效果。