發(fā)布時間：2017-10-25 07:21

  本文關鍵詞：棕櫚油發(fā)動機開發(fā)

  更多相關文章： 棕櫚油發(fā)動機 雙燃料 加熱器 控制系統(tǒng) 發(fā)動機試驗

【摘要】：隨著全球經濟不斷發(fā)展,各國對能源的需求與日俱增。石化燃料的匱乏和環(huán)保問題的嚴峻阻礙了社會的發(fā)展,石油替代燃料的開發(fā)使用勢在必行。棕櫚油作為全球產量最大的植物油,具有氧含量高、燃燒特性優(yōu)良、排放污染低等特點,作為石油替代燃料,其應用前景十分廣闊。棕櫚油在發(fā)動機上應用時存在一些問題：流動性差、霧化不良、發(fā)動機起動不易及噴嘴、燃燒室積碳較多等。這些問題導致棕櫚油在發(fā)動機上的直接應用有一定困難。但是,可以通過開發(fā)棕櫚油加熱裝置、棕櫚油-柴油雙燃料燃油供給系統(tǒng)來解決上述問題,實現(xiàn)棕櫚油在發(fā)動機上的應用。本文根據棕櫚油的理化特性,提出了利用柴油起動、利用發(fā)動機排氣加熱棕櫚油的棕櫚油發(fā)動機改造方案和棕櫚油-柴油雙燃料燃油供給系統(tǒng)的控制策略；設計了棕櫚油供油系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；設計了棕櫚油發(fā)動機行機線束；開發(fā)了棕櫚油發(fā)動機ECU的標定診斷系統(tǒng)；將一臺SD1115柴油機改造為棕櫚油發(fā)動機,并進行了臺架試驗,驗證結果表明：采用24V/50W的熱敏電阻可在通電90s內將濾清器內棕櫚油加熱到83℃;1000r/min.20N.m工況時,利用發(fā)動機余熱可在320s內將加熱器內棕櫚油加熱到60℃,最高棕櫚油溫度可達75℃,標定工況時,可在200s內將加熱器內棕櫚油加熱到60℃,最高棕櫚油溫度可達110℃；試驗結果驗證了棕櫚油加熱器、棕櫚油發(fā)動機控制系統(tǒng)的有效性和棕櫚油發(fā)動機改造方案的可行性。在棕櫚油80℃時對棕櫚油發(fā)動機性能進行了測試,試驗中,發(fā)動機的油泵、油嘴未做調整。測試結果表明：與燃用30℃柴油時相比,燃用棕櫚油時最大扭矩可達燃用柴油時的98.5%,最大功率可達燃用柴油時的97.3%；燃用棕櫚油時燃燒始點提前,峰值壓力和最大壓力升高率下降,排溫、當量油耗降低,有效熱效率改善,1UUUr/min、30N·m時的燃燒循環(huán)變動率減��；1600r/min和2200r/min負荷特性下,低轉速時HC排放略有增加,大負荷時NOx排放有所惡化,CO排放和煙度均有改善,在高轉速、大負荷下的最大降低幅度分別達50%、40%；標定工況下50小時連續(xù)運行后的拆檢結果表明,燃用棕櫚油時噴嘴、燃燒室底部積碳更明顯；試驗結果表明棕櫚油發(fā)動機的改造是成功的,達到了企業(yè)的應用要求。
【關鍵詞】：棕櫚油發(fā)動機 雙燃料 加熱器 控制系統(tǒng) 發(fā)動機試驗
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK402
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符號說明14-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 前言16
• 1.2 棕櫚油的特點16-19
• 1.2.1 棕櫚油的特點17-18
• 1.2.2 發(fā)動機燃用棕櫚油的方式18-19
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4 課題來源及課題開發(fā)任務24-26
• 第二章 棕櫚油發(fā)動機改造方案和臺架搭建26-34
• 2.1 棕櫚油加熱方式26-27
• 2.2 棕櫚油發(fā)動機改造方案27-29
• 2.2.1 加熱方案比較27-29
• 2.2.2 棕櫚油發(fā)動機改造方案29
• 2.3 試驗臺架搭建29-33
• 2.3.1 試驗臺架搭建30-31
• 2.3.2 試驗臺主要測試設備31-33
• 2.4 本章小結33-34
• 第三章 棕櫚油加熱器設計34-50
• 3.1 棕櫚油加熱器設計方案34-38
• 3.1.1 加熱器結構設計方案34-35
• 3.1.2 加熱器初步計算35-38
• 3.2 棕櫚油加熱器設計參數校核38-46
• 3.2.1 傳熱系數計算38-41
• 3.2.2 加熱器壓力降校核41-44
• 3.2.3 加熱器傳熱面積校核44-46
• 3.3 棕櫚油加熱器優(yōu)化設計46-48
• 3.4 本章小結48-50
• 第四章 棕櫚油發(fā)動機控制系統(tǒng)開發(fā)50-68
• 4.1 棕櫚油發(fā)動機工作過程50-51
• 4.2 單片機最小系統(tǒng)設計51-54
• 4.2.1 控制器單片機選擇51-52
• 4.2.2 單片機最小系統(tǒng)設計52-54
• 4.3 控制器功能模塊設計54-58
• 4.3.1 開關量輸入電路設計54-55
• 4.3.2 功率驅動輸出電路設計55
• 4.3.3 繼電器監(jiān)測電路設計55-56
• 4.3.4 模擬量調理電路設計56-57
• 4.3.5 排氣控制閥驅動模塊57-58
• 4.4 通訊和時鐘模塊設計58-59
• 4.4.1 CAN通訊模塊設計58-59
• 4.4.2 實時時鐘設計59
• 4.5 控制器制版圖設計59-60
• 4.6 控制系統(tǒng)軟件開發(fā)60-63
• 4.7 ECU標定、診斷系統(tǒng)開發(fā)63-64
• 4.8 線束設計64-65
• 4.9 本章小結65-68
• 第五章 棕櫚油發(fā)動機與原型機性能對比68-84
• 5.1 棕櫚油發(fā)動機加熱特性68-72
• 5.1.1 加熱元件PTC的加熱特性68-69
• 5.1.2 棕櫚油加熱器的加熱特性69-72
• 5.2 發(fā)動機外特性對比72
• 5.3 發(fā)動機性能參數對比72-78
• 5.3.1 缸壓參數、壓升率對比72-74
• 5.3.2 循環(huán)變動74-76
• 5.3.3 油耗率、有效熱效率對比76-77
• 5.3.4 發(fā)動機排氣溫度對比77-78
• 5.4 發(fā)動機排放特性對比78-80
• 5.4.1 HC排放對比78
• 5.4.2 NO_x排放對比78-79
• 5.4.3 CO排放對比79
• 5.4.4 排氣煙度對比79-80
• 5.5 發(fā)動機缸內積碳情況對比80-81
• 5.6 本章小結81-84
• 第六章 總結與展望84-86
• 6.1 總結84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻86-94
• 致謝94-96
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的研究成果96-97
• 附表97

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本文編號：1092669