1.一种天然气掺水燃烧发动机,包括天然气发动机本体,其特征在于:还包括掺水系统;所述的掺水系统由水罐、水泵、高压油泵和注水器组成;所述水罐的出水口接水泵的入口,水泵的出口接高压油泵的入口,高压油泵的出口接注水器的入口,注水器的喷射口插入发动机气缸的燃烧室;所述水泵和高压油泵的启停以及注水器内电磁阀的开闭均由电子控制单元控制。
2.根据权利要求1所述的一种天然气掺水燃烧发动机,其特征在于:所述的水罐中存储液态水。
3.根据权利要求1或2所述的一种天然气掺水燃烧发动机的掺水控制方法,其特征在于:该方法具体如下:电子控制单元内的PID控制器根据发动机转速和节气门开度,从MAP图中读取当前工况n的预期排温Th(n)以及注水器的喷射时刻和喷射脉宽初值;当n=1或n=2时,电子控制单元直接控制注水器内的电磁阀按喷射脉宽初值在喷射时刻打开,实现发动机气缸内直接喷水;当n≥3时,按以下步骤对喷射脉宽进行修正:第一步:PID控制器根据排气温度传感器传来的信号获取当前工况n的实际排温Tf(n);
第二步:PID控制器计算当前工况n的预期排温与实际排温之间的温差Td(n)=Th(n)-Tf(n);
第三步:将Td(n)作为输入参数,通过PID控制器的PID控制算法计算注水器的喷射脉宽修正值Δt(n),对注水器的喷射脉宽进行修正,然后控制注水器内的电磁阀按喷射脉宽初值与喷射脉宽修正值Δt(n)之和的喷射脉宽在喷射时刻打开,且当前工况的喷射脉宽初值更新为修正值后的喷射脉宽初值并写入MAP图中。
4.根据权利要求3所述的一种天然气掺水燃烧发动机的掺水控制方法,其特征在于:所述发动机的转速由转速传感器测得。
5.根据权利要求3所述的一种天然气掺水燃烧发动机的掺水控制方法,其特征在于:所述节气门的开度由节气门开度传感器测得。
6.根据权利要求3所述的一种天然气掺水燃烧发动机的掺水控制方法,其特征在于:所述的PID控制算法如下:Δt(n)=a0Td(n)+a1Td(n-1)+a2Td(n-2)
其中,工况n的前一工况的温差Td(n-1)=Th(n-1)-Tf(n-1),工况n的前两个工况的温差Td(n-2)=Th(n-2)-Tf(n-2),Th(n-1)和Th(n-2)分别为工况n的前一工况和前两个工况的预期排温,Tf(n-1)和Tf(n-2)分别为工况n的前一工况和前两个工况的实际排温,各工况的温差计算好后存于PID控制器中 ;
Kp表示比例系数;ti表示积分时间,单位为秒;td表示微分时间,单位为秒;t表示PID控制器的采样周期,单位为秒。