一种柴油燃烧器的海拔、温度自修正控制方法
【技术领域】
[0001]本发明适用于柴油燃烧器的控制，包括但不限于上述领域。
【背景技术】
[0002]目前柴油燃烧器上使用的油气配比控制方式一般采用额定工况配置，当燃烧器的工况远离额定工况时，仅做小的适应性调整或基本无调整，致使燃烧器的风油配比远离了理论最佳值，也远离了额定工况设计点。尤其是当温度和海拔发生变化时，空气的密度发生了变化——如随着温度的升高和海拔的上升，空气密度减少，同体积进风量则会引起总风量不足。
[0003]但一般并不能保证燃烧器长期工作于其设计工况下，燃烧器的工作状态并不处于其额定设计点的情况更为常见，这导致燃烧器的工作状况不良，燃烧状态不佳，燃烧效率低下和污染物排放较高。
【发明内容】
[0004]根据空气密度变化，自动调整风量、油量达到最佳供给量的原理。
[0005]决定燃烧器燃烧功率和燃烧效率的主要原因是于供风量和供风的方式。而对于设计完毕的燃烧器而言，供风量又起着决定性的作用。本发明正是根据温度、海拨对空气密度的影响，采用多义线拟合算法，对进入燃烧器的风量进行拟合修正，查表并计算出真实进入燃烧器的风量，进而为之计算出对应的最佳柴油供给量。
[0006]一种柴油燃烧器的海拔、温度自修正控制方法，本发明特征在于，该方法根据温度、海拨对空气密度的影响，采用多义线拟合算法，对进入燃烧器的空气密度数值进行拟合修正，并确定出风机转速，计算出真实进入燃烧器的风量，进而计算出对应的最佳柴油供给量;
所述的多义线拟合算法，即采用多段的线性曲线拟合空气密度随海拔高度和温度变化的复杂非线性规律；当环境海拔和温度参数确定后，即可将上述两个参数代入相应适用的线性曲线计算公式中，从而求得对应条件下的空气密度修正计算值；
所述进入燃烧器的风量计算，为电机每旋转一圈进风量与风机电机转速之积；
所述的柴油供给量的计算，油泵的每脉冲进油量又是基本固定的，与每单位时间内工作频率之积即为单位时间内的供给量。
[0007]上述所谓多义线拟合算法，即采用拟合方法，用多段线性曲线拟合进风量随风机转速、海拔、温度三个变量的真实变化趋势。查表法是另一种估算空气密度的方法，即在存贮器内将空气密度在不同海拔和温度条件下的数值做成数据查询表，当燃烧器工作时即先行查询并修正空气密度数值，由此计算并确定风机转速，保证风量供给。
[0008]本段海拔、温度自修正控制算法置于燃烧器控制程序初始阶段，当开机系统完成自检后，即实施本段智能控制算法程序，系统完成查表、计算、修正后，然后进入正常点火等后继程序。
[0009]实施效果:
该算法保证了柴油燃烧器风油配比始终处于理论最佳范围，为燃烧效率始终处于最佳提供了保证。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0011]如图1，一种柴油燃烧器的海拔、温度自修正控制方法，本发明特征在于，该方法根据温度、海拨对空气密度的影响，采用多义线拟合算法，对进入燃烧器的空气密度数值进行拟合修正，并确定出风机转速，计算出真实进入燃烧器的风量，进而计算出对应的最佳柴油供给量；
所述的多义线拟合算法，即采用多段的线性曲线拟合空气密度随海拔高度和温度变化的复杂非线性规律；当环境海拔和温度参数确定后，即可将上述两个参数代入相应适用的线性曲线计算公式中，从而求得对应条件下的空气密度修正计算值；
所述进入燃烧器的风量计算，为电机每旋转一圈进风量与风机电机转速之积；
所述的柴油供给量的计算，油泵的每脉冲进油量又是基本固定的，与每单位时间内工作频率之积即为单位时间内的供给量。
[0012]本发明的具体特征:
风机进风量和风机电机转速之间的换算关系，含有对海拔变化和温度变化进行修正的补偿方法解释
风机进风量和风机的电机转速成正比，风机电机每转一圈的进风量与风机的扇叶叶型及风道背压紧密相关，简单说就是和风机及风机应用环境相关，这是由风机及其使用环境决定了的。由于使用环境已经确定，风机已经确定，风机的电机每转一圈的风量也已经确定，故而就可以建立在一定密度条件下进风量与风机的电机转速之间的线性关系。
[0013]由上述说明环节还可以看出，如果空气密度发生了变化，则仍有可能导致实际进风量发生变化，故而需要对密度的变化因素进行考虑。而导致空气密度变化的主要因素是压力和温度，当压力降低或温度升高时，均导致空气密度下降；相反则导致空气密度上升。大气环境下的空气压力变化最大影响因素是海拔，故而针对空气密度在一定海拔高度和温度条件下的数值，可以依据环境温度和海拔高度的经验数据制订一个表格，供查询和提供参照。当环境海拔高度和温度确定之后，空气的密度则根据对应的海拔和温度条件，以最相似的查询结果为参照进行计算和修正。这种具体的计算和修正方法很多，可以采用互相关法等计算。
[0014]还可以采用拟合法，即采用多段的线性曲线拟合空气密度随海拔高度和温度变化的复杂非线性规律。当环境海拔和温度参数确定后，即可将海拔高度和温度参数代入相应适用的线性曲线计算公式中，从而求得对应条件下的空气密度修正值。
[0015]风机总供风量计算，为电机每旋转一圈进风量与风机电机转速之积。
[0016]关于油泵供油量的计算方法
关于供油量的计算，油泵的每脉冲进油量又是基本固定的，与每单位时间内工作频率之积即为单位时间内的泵油量。
[0017]关于风油配比之间的匹配关系的指导原则
关于供油量的计算依据，可以参照柴油燃烧最佳实际风油当量配比为1.2~1.4进行调配。当实际工作空燃当量比小于1.2时，则减小供油量或是加大供风量；当实际工作空燃当量比大于1.4时，则加大供油量或是减小供风量。
[0018]关于多义线拟合法或查表法的解释
如前所述，空气密度受多种因素影响，呈现非线性规律。使用一个复杂的算法来精确描述空气的密度，在工程上没有必要。常用下述两种算法来近似计算空气密度的工程计算数值。
[0019]多义线拟合算法，即采用多段的线性曲线拟合空气密度随海拔高度和温度变化的复杂非线性规律。当环境海拔和温度参数确定后，即可将上述两个参数代入相应适用的线性曲线计算公式中，从而求得对应条件下的空气密度修正计算值。
[0020]查表法是另一种估算空气密度的方法，即在存贮器内将空气密度在不同海拔和温度条件下的数值做成数据查询表，当燃烧器工作时即先行查询并修正空气密度数值，当环境海拔高度和温度确定之后，空气的密度则根据对应的海拔和温度条件，以最相似的查询结果为参照进行计算和修正。这种具体的计算和修正方法很多，可以采用邻近点值互相关法等估算。
[0021]风机转速与油泵工作频率之间的换算关系
由前面所述，我们可以获得这样一个概念，即确定的系统和使用环境条件下，可以通过风机电机的转速获知确切的风机进风量信息。根据风、油匹配关系，油泵的最佳泵油量也已经确定。
[0022]在已知油泵每脉冲供油的情况下，只需要确定油泵的工作频率即可。
[0023]即确定风机电机转速和油泵工作频率之间的数字关系即可。实际的工程使用过程中，即通过建立一个线性关系式来确定两者之间的换算关系，也可以加上某些修正系数。
[0024]该关系式与燃烧器系统和油泵工作特性紧密相关，当更换油泵或风机时，或是调整燃烧器的使用背压情况时，均会使得换算关系式发生变化。在这里不便给出确切的方程式，因为它们并不适用于所有情况，仅能在这里给出文字说明。
【主权项】
1.一种柴油燃烧器的海拔、温度自修正控制方法，其特征在于，该方法根据温度、海拨对空气密度的影响，采用多义线拟合算法，对进入燃烧器的空气密度数值进行拟合修正，并确定出风机转速，计算出真实进入燃烧器的风量，进而计算出对应的最佳柴油供给量； 所述的多义线拟合算法，即采用多段的线性曲线拟合空气密度随海拔高度和温度变化的复杂非线性规律；当环境海拔和温度参数确定后，即可将上述两个参数代入相应适用的线性曲线计算公式中，从而求得对应条件下的空气密度修正计算值； 所述进入燃烧器的风量为电机每旋转一圈进风量与风机电机转速之积； 所述的柴油供给量的计算，油泵的每脉冲进油量与每单位时间内工作频率之积即为单位时间内的供给量；其中，油泵的每脉冲进油量又是基本固定的。
【专利摘要】一种柴油燃烧器的海拔、温度自修正控制方法，该方法根据温度、海拨对空气密度的影响，采用多义线拟合算法，对进入燃烧器的空气密度数值进行拟合修正，并确定出风机转速，计算出真实进入燃烧器的风量，进而计算出对应的最佳柴油供给量。该方法保证了柴油燃烧器风油配比始终处于理论最佳范围，为燃烧效率始终处于最佳提供了保证。
【IPC分类】F23D11-36, F23N1-02
【公开号】CN104534503
【申请号】CN201410807399
【发明人】刘世青, 陈令清, 叶致中
【申请人】云南航天工业有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月23日