【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,人們對石油等化石燃料的消費需求與日俱增,同時伴隨著化石資源短缺、環(huán)境污染等一系列問題。在石油資源短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重、汽車數(shù)量激增的大背景下,甲醇作為具有廣闊前景的石油替代燃料將發(fā)揮十分積極且重要的作用。依據(jù)甲醇和柴油的燃燒特性,提出新型混合燃燒方式燃燒甲醇,即在起車或小負(fù)荷工況下,發(fā)動機(jī)以純柴油模式進(jìn)行燃燒;在中高負(fù)荷工況下,發(fā)動機(jī)以雙燃料模式燃燒。這種燃燒方式可有效節(jié)省柴油提高燃料經(jīng)濟(jì)性,顯著降低HC、CO以及NOx的排放量。針對提高甲醇對柴油替代率,改善發(fā)動機(jī)排放品質(zhì)的問題,提出分工況控制的方法,實現(xiàn)了在不同工況下采用相應(yīng)的策略控制噴醇時長的研究,達(dá)到了甲醇對柴油平均替代率30%以上,大幅度降低有害氣體排放量的結(jié)果。以PIC16F876A單片機(jī)為核心設(shè)計開發(fā)出ECU。ECU通過對發(fā)動機(jī)參數(shù)的采集與分析,即可準(zhǔn)確判斷出雙燃料發(fā)動機(jī)所處工況。為了方便對系統(tǒng)各參數(shù)的監(jiān)控與調(diào)試,設(shè)計了上位機(jī)界面。通過上位機(jī)可標(biāo)定各傳感器參數(shù)并實時顯示發(fā)動機(jī)的各項參數(shù),而且可以根據(jù)發(fā)動機(jī)不同的工作條件調(diào)節(jié)噴醇參數(shù)。針對上位機(jī)發(fā)送噴醇參數(shù)離散化的問題,在ECU軟件編程中采用插值算法,將控制噴醇的離散三維MAP圖連續(xù)化,達(dá)到了平滑MPA圖的效果。為了使甲醇在發(fā)動機(jī)內(nèi)與柴油充分混合燃燒,自主設(shè)計了噴醇器,噴醇器噴射的霧狀甲醇能與空氣構(gòu)成均勻混合質(zhì)進(jìn)入發(fā)動機(jī)。噴醇器設(shè)計實現(xiàn)了甲醇和柴油的有效分離,使發(fā)動機(jī)可以在純柴油燃燒模式和雙燃料燃燒模式下靈活切換。該系統(tǒng)在實驗發(fā)動機(jī)上進(jìn)行試驗證明安全后,在裝載車上進(jìn)行了安裝,裝載車使用的是濰柴發(fā)動機(jī)。通過跟蹤記錄裝載車的使用情況,統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)對提高燃料經(jīng)濟(jì)性,節(jié)省柴油,降低污染物排放有著可觀的效果。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ038.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2733521