大氣污染和能源危機是如今主要社會問題,而天然氣具有高熱值、高辛烷值以及高壓縮比等優(yōu)點,這些優(yōu)點使得柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機成為當下研究的熱點方向。以不改變原機動力性為前提,針對提高雙燃料發(fā)動機經(jīng)濟性和降低排放為目的展開了以下研究。為了更好設計雙燃料發(fā)動機結構,以天然氣理化特性和摻燒分析為依據(jù),設計了供氣方式為進氣歧管處多點順序噴射方式的天然氣供給系統(tǒng)。以電控高壓共軌柴油機為基礎分析了雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)需求,設計了噴油器和噴氣閥控制方式,闡述了雙燃料發(fā)動機氣缸工作順序和噴氣順序的判定準則。針對雙燃料發(fā)動機性能優(yōu)化,設計并優(yōu)化了雙燃料發(fā)動機工作狀態(tài)、啟動控制策略、天然氣和引燃油量噴射控制策略、空燃比限制控制策略以及油氣切換控制策略。將控制策略與底層控制對接,通過臺架試驗,驗證了控制策略邏輯的正確性和合理性,并對控制策略中關鍵曲線和MAP進行標定。為了分析雙燃料模式和純柴油模式之間的性能差異,在外界條件和控制參數(shù)一致的情況下對兩種模式分別進行試驗。最后試驗結果表明:雙燃料發(fā)動機可以平穩(wěn)的在兩種模式之間自由切換;采用雙燃料模式時,發(fā)動機能夠保持原機動力性;在中高負荷時采用雙燃料模式,發(fā)動機經(jīng)...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機分類
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機技術方案
    2.1 雙燃料發(fā)動機結構和需求分析
        2.1.1 雙燃料發(fā)動機需求分析
        2.1.2 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)結構
    2.2 天然氣的理化特性及摻燒分析
        2.2.1 天然氣理化特性
        2.2.2 摻燒分析及天然氣替代率計算
    2.3 天然氣供給系統(tǒng)
    2.4 小結
第三章 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)
    3.1 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)需求
        3.1.1 傳感器
        3.1.2 控制器
        3.1.3 執(zhí)行器
    3.2 電控系統(tǒng)控制原理
        3.2.1 噴油器控制
        3.2.2 噴氣閥控制
    3.3 柴油/CNG發(fā)動機相位識別
        3.3.1 判缸
        3.3.2 天然氣噴射順序確定
    3.4 小結
第四章 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機控制策略
    4.1 發(fā)動機工作狀態(tài)
    4.2 啟動控制策略
        4.2.1 啟動狀態(tài)監(jiān)控
        4.2.2 啟動轉(zhuǎn)矩
    4.3 噴射控制策略
        4.3.1 天然氣噴氣量和引燃油量控制策略
            4.3.1.1 引燃油量控制策略
            4.3.1.2 天然氣噴氣量控制策略
        4.3.2 天然氣和引燃柴油噴射正時控制策略
            4.3.2.1 天然氣噴氣正時控制策略
            4.3.2.2 引燃柴油噴油正時控制策略
        4.3.3 天然氣和引燃柴油脈寬計算
            4.3.3.1 天然氣噴射脈寬計算
            4.3.3.2 引燃油量脈寬計算
    4.4 空燃比控制策略
    4.5 油氣切換控制策略
        4.5.1 模式狀態(tài)切換
        4.5.2 模式切換瞬態(tài)控制
    4.6 小結
第五章 柴油/CNG雙燃料發(fā)動機性能試驗
    5.1 試驗臺架和試驗方法
        5.1.1 試驗臺架
        5.1.2 關鍵MAP標定
        5.1.3 試驗方法
    5.2 外特性分析
    5.3 經(jīng)濟性分析
        5.3.1 不同轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟性對比
        5.3.2 不同替代率經(jīng)濟性對比
    5.4 排放特性分析
        5.4.1 二氧化碳(CO₂)的對比分析
        5.4.2 一氧化碳(CO)的對比試驗
        5.4.3 碳氫化物(THC)和甲烷(CH₄)排放對比分析
        5.4.4 氮氧化物(NO_x)的對比試驗
        5.4.5 煙度對比試驗
    5.5 燃燒特性分析
        5.5.1 不同工況燃燒分析
        5.5.2 不同替代率燃燒分析
    5.6 小結
第六章 總結與展望
    全文工作總結
    展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間參與項目及發(fā)表論文



本文編號：3803178