柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略與試驗(yàn)研究

【摘要】：原油的日漸枯竭和大氣污染的加劇,促使全世界政府、學(xué)者和企業(yè)都在積極開(kāi)發(fā)更加清潔高效的內(nèi)燃機(jī)替代燃料。天然氣以其豐富的儲(chǔ)量,較低的價(jià)格,優(yōu)良的抗爆震性能和極低的污染物排放,成為21世紀(jì)交通運(yùn)輸領(lǐng)域最有前途的替代能源。目前,天然氣運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)上的成熟方案主要是點(diǎn)燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。為了進(jìn)一步發(fā)揮天然氣高辛烷值的優(yōu)勢(shì),開(kāi)始在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上燃用天然氣,天然氣由進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,在壓縮行程末期由噴射進(jìn)入缸內(nèi)的柴油作為點(diǎn)火源引燃天然氣。該種形式的柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)因其優(yōu)良的動(dòng)力性,極低的NOx和PM排放,受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的極大關(guān)注。本文在一臺(tái)高壓共軌增壓柴油機(jī)上進(jìn)行了雙燃料改裝,添加了天然氣噴射系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了天然氣進(jìn)氣口順序噴射。并針對(duì)高壓共軌柴油／天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)了電控系統(tǒng),介紹了雙燃料ECU的硬件架構(gòu)、基本功能,以及構(gòu)成電控系統(tǒng)的主要傳感器和執(zhí)行器的作用、構(gòu)成和原理。提出了雙燃料工作模式下基于原機(jī)噴油信號(hào)的等熱值替代控制策略。一方面可以保留原機(jī)純柴油模式工作的能力,另一方面在雙燃料模式下工作時(shí),可以最大限度利用原機(jī)成熟的控制算法,依據(jù)原機(jī)ECU實(shí)時(shí)噴油信號(hào)計(jì)算當(dāng)前工況下引燃油量和天然氣量。并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了本文所提出的基于原機(jī)噴油信號(hào)的等熱值替代控制策略。同時(shí)也驗(yàn)證了自主開(kāi)發(fā)的雙燃料ECU各項(xiàng)功能正常,滿足設(shè)計(jì)要求,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。最后,對(duì)比測(cè)試了所改裝雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在兩種工作模式下的外特性數(shù)據(jù)和排放特性。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 控制策略 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 選題背景及意義8-10
• 1.2 天然氣作為車用燃料的特點(diǎn)10-12
• 1.2.1 天然氣的物化特性10-11
• 1.2.2 天然氣應(yīng)用于車輛時(shí)的有點(diǎn)和缺點(diǎn)11-12
• 1.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 高壓共軌柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的組成16-26
• 2.1 高壓共軌柴油機(jī)原機(jī)結(jié)構(gòu)組成16-20
• 2.1.1 原機(jī)主要技術(shù)參數(shù)16
• 2.1.2 原機(jī)燃油系統(tǒng)組成16-20
• 2.2 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的改裝20-22
• 2.2.1 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的原則20-21
• 2.2.2 本文實(shí)驗(yàn)所采用的改裝方案21-22
• 2.3 天然氣供給系統(tǒng)組成22-25
• 2.3.1 LNG氣瓶系統(tǒng)23-24
• 2.3.2 天然氣氣耗儀24
• 2.3.3 天然氣噴軌總成24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 電子控制系統(tǒng)組成26-36
• 3.1 電控系統(tǒng)總體構(gòu)成26
• 3.2 雙燃料ECU硬件系統(tǒng)26-27
• 3.3 關(guān)鍵傳感器27-34
• 3.3.1 曲軸位置傳感器27-28
• 3.3.2 凸輪軸位置傳感器28-29
• 3.3.3 進(jìn)氣流量傳感器29-30
• 3.3.4 加速踏板位置傳感器30-31
• 3.3.5 寬域氧傳感器31-32
• 3.3.6 進(jìn)氣壓力/溫度傳感器32-34
• 3.3.7 排氣溫度傳感器34
• 3.4 主要執(zhí)行器34-35
• 3.4.1 電子節(jié)氣門(mén)34-35
• 3.4.2 天然氣噴射電磁閥35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略36-46
• 4.1 啟動(dòng)及怠速工況控制策略36-38
• 4.1.1 啟動(dòng)噴油量控制37
• 4.1.2 怠速噴油量控制37-38
• 4.2 穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的雙燃料控制策略38-43
• 4.2.1 每循環(huán)理論噴油量的計(jì)算39-40
• 4.2.2 引燃油量和天然氣量的計(jì)算40-41
• 4.2.3 引燃油和天然氣噴射脈寬的確定41-42
• 4.2.4 引燃油和天然氣噴射時(shí)刻的確定42-43
• 4.3 油氣切換時(shí)的控制策略43-45
• 4.3.1 切換過(guò)程分析43-44
• 4.3.2 切換過(guò)程控制策略44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究46-54
• 5.1 試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介46
• 5.2 噴射油量控制算法的試驗(yàn)驗(yàn)證46-47
• 5.3 等熱值替代控制算法的試驗(yàn)驗(yàn)證47-49
• 5.4 兩種運(yùn)行模式下外特性對(duì)比49-50
• 5.5 兩種運(yùn)行模式下排放性能對(duì)比50-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

電子節(jié)氣門(mén)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)    陶國(guó)良,郭連

柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)著火特性及其影響因素的研究    林志強(qiáng),蘇萬(wàn)華,王國(guó)祥

稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程研究和燃燒系統(tǒng)開(kāi)發(fā)    焦運(yùn)景

輔助混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的技術(shù)研究(Ⅲ)——輔助動(dòng)力控制系統(tǒng)    張博彥;吳斌;李新燕;王子光;周大森;

電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)研究    王玉順;張振東;

CNG—柴油雙燃料電控發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究    徐富水;秦江濤;李靜波;鄒博文;羅福強(qiáng);

基于ARM的智能汽車電子節(jié)氣門(mén)控制平臺(tái)    李志海;王耀南;徐磊;

發(fā)動(dòng)機(jī)電子油門(mén)控制系統(tǒng)分析    唐建生;

基于柔性測(cè)試技術(shù)的節(jié)氣門(mén)反應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)    祁榮欣;李云杰;高奇;

電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)故障管理策略研究    李衛(wèi)兵;吳瓊;彭憶強(qiáng);冀樹(shù)德;

汽車電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討    喻尤芬;

基于進(jìn)氣調(diào)節(jié)的汽油機(jī)空燃比控制系統(tǒng)研究    張振東;王玉順;劉志遠(yuǎn);王志偉;

電子節(jié)氣門(mén)模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)滑?？刂萍胺抡?nbsp;   趙寧;呂建超;牛秦玉;

混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)電控管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及排放控制研究    王存磊

氣體燃料對(duì)內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程及排放影響的機(jī)理研究    錢葉劍

基于燃料設(shè)計(jì)與管理的HCCI/DI分層復(fù)合燃燒的試驗(yàn)研究    馬駿駿

滿足國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的研究    司鵬鹍

家用燃?xì)饪焖贌崴魅A(yù)混燃燒的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究    劉鳳國(guó)

基于模型的壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控關(guān)鍵技術(shù)研究    袁榮棣

高性能大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究    李樹(shù)生

燃燒邊界條件對(duì)車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響    余小草

汽油均質(zhì)混合氣柴油引燃低溫燃燒的試驗(yàn)研究和模擬計(jì)算    于超

電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的研究與仿真    肖壽高

汽油機(jī)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法研究    陳劍

點(diǎn)燃式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程模擬及燃燒室參數(shù)優(yōu)化    李麗

電噴技術(shù)在ATV上的應(yīng)用研究    蔣勇

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程數(shù)值模擬與試驗(yàn)分析    代素琴

電控噴射單一燃料天然氣轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能研究    管磊

新8A-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)與提升研究    李昂

電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究    朱二欣

輕型汽車TCS電子油門(mén)及遺傳PID算法的研究    馮建忠

LPG-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與燃燒特性分析    郭曉亮

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展研究    王珂,張幽彤

切向進(jìn)氣道發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)三維瞬態(tài)數(shù)值模擬    冉景煜;張志榮;張力;董浩;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),新型綠色動(dòng)力    劉凱,彭立新,邱霞

世界能源狀況及車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展    林在犁,楊學(xué)杰

增壓直噴柴油機(jī)螺旋進(jìn)氣的三維模擬    蘇石川,夏興蘭,張強(qiáng)

單燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究    張振東,方毅博,陳振天,方祖華

配氣凸輪優(yōu)化設(shè)計(jì)的單純形法和遺傳算法    汪云;魏明銳;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)噴氣技術(shù)的研究    方祖華,侯樹(shù)榮,張建華,孫濟(jì)美

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望    郝利君,張付軍,黃英,葛蘊(yùn)珊,吳思進(jìn),孫業(yè)保

單燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究    成森,郝利君,孫業(yè)保,張付軍,黃英

壓燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程模擬計(jì)算和試驗(yàn)研究    鄭清平

低散熱壓縮著火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的試驗(yàn)研究    張德福

滿足國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的研究    司鵬鹍

CNG發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程數(shù)值模擬    溫苗苗

多點(diǎn)順序噴射電控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究    范嵐嵐

杭汽開(kāi)發(fā)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)    

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(天然氣/柴油)性能與排放的研究    王立新,蘭志波

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀    邱先文,夏淑敏,唐琦,劉書(shū)亮

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及試驗(yàn)研究    李昆,陳建平,胡準(zhǔn)慶

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)鑒定    靳光法

讓天更藍(lán)水更清——錫柴新一代電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放達(dá)歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)    潘志軍

電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)    錢恒榮,高世倫

柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)改裝方案分析    張延峰,譚從民,郭永田,常立家,張?zhí)K,李志軍

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能與排放的試驗(yàn)研究    張強(qiáng),王志明

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)淺析    崔怡;

淺談?wù)託狻裼碗p燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與純沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的配置與工藝    曾憲芳;

天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放的研究    江彤;蘭志波;王立新;吳寧;

生物質(zhì)燃?xì)?柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究    徐光啟;陳昆;

天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在海油平臺(tái)上的應(yīng)用    凌愛(ài)軍;

基于高壓共軌雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)研究    陳本林;田青云;吳向暢;陳剛;

6102B3Q型柴油——天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用    張可紅;安中強(qiáng);鐘子憲;

LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在漁船上的應(yīng)用    黃文超;趙新穎;諶志新;

中國(guó)石油鉆井用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白    王巧然

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)投放市場(chǎng)    劉泓波通訊員 王永剛

雙燃料機(jī)，船東船企“雙驅(qū)動(dòng)”    中國(guó)船舶工業(yè)市場(chǎng)研究中心 彭雪竹

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)“熱透”全球    中國(guó)船舶工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究中心 肖志家

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在濟(jì)南研制成功    張奇

鉆井用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功    鐘由

昆侖雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)油研制成功    馮玉昆

淄柴研制成功兩款雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)    張遠(yuǎn)平 高明祥

中油燃?xì)鈹y手濟(jì)柴力推內(nèi)河船“雙燃料”    記者 冷翠華

長(zhǎng)江綠色物流創(chuàng)新工程通過(guò)評(píng)審    記者 桂雪琴 趙慧

生物制氣—柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn)與模擬    梁昱

基于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的天然氣—柴油電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模型的研究    趙駱偉

生物制氣—柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲及燃燒模擬    湯東

混合噴射液化石油氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研究    祁東輝

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)LNG剩余量測(cè)量系統(tǒng)研究    朱海衛(wèi)

CNG/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)研究    張俊超

LNG/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性研究    房居祥

引燃柴油噴油正時(shí)對(duì)電控共軌柴油/LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的研究    史強(qiáng)

甲醇/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能及排放研究    王亞紅

船用LNG/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性研究    江會(huì)華

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的排放算法與誤差因素研究    蔡尚峰

柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒及排放特性研究    劉振

船用中速柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能試驗(yàn)研究    劉康

柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略與試驗(yàn)研究    段啟蒙