天然氣摻氫發(fā)動機的試驗研究及標定

【摘要】： 天然氣摻氫燃料(HCNG,Hydrogen Enriched Compreesed Natural Gas)是解決石油危機和環(huán)保問題的車用代用燃料之一,是實現(xiàn)從傳統(tǒng)燃料向氫能過渡的最具可行性的方案。本文以東風(fēng)EQD210N-20天然氣發(fā)動機為原型機,在燃用體積摻氫比為20%的HCNG燃料的條件下,將原型機電控系統(tǒng)標定成為可以實際使用的HCNG發(fā)動機。標定后的HCNG發(fā)動機需滿足國III排放標準,其動力性和經(jīng)濟性需保持與原型機相當(dāng)?shù)乃?、并達到HCNG整車的要求。 本文根據(jù)Delphi公司ITMS電控系統(tǒng)的相關(guān)資料,分析了電控系統(tǒng)內(nèi)部的控制策略,在原型機上進行標定試驗使該控制系統(tǒng)適用于HCNG發(fā)動機。HCNG發(fā)動機的標定主要涉及穩(wěn)態(tài)工況標定、怠速工況標定和過渡工況標定。 結(jié)合HCNG燃料自身的特點,在HCNG發(fā)動機穩(wěn)態(tài)工況標定時,外特性和其他工況采用不同的空燃比控制策略,點火提前角適當(dāng)推遲,使HCNG發(fā)動機在保持與原型機相同的動力性和經(jīng)濟性的前提下達到更好的排放;HCNG發(fā)動機怠速的標定主要集中在怠速旁通空氣量控制和點火提前角怠速調(diào)整上,因在怠速工況下HCNG燃料燃燒穩(wěn)定性比CNG燃料好,標定過程中對點火提前角怠速調(diào)整做了較大改動以充分發(fā)揮HCNG燃料的優(yōu)勢。怠速工況的標定以發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性和發(fā)動機排放為主;在HCNG發(fā)動機過渡工況的標定中根據(jù)氣體燃料的特點屏蔽了電控系統(tǒng)中部分過渡工況燃油控制模式,因為該控制模式主要針對于汽油燃料。過渡工況的標定以HCNG整車動力性和發(fā)動機排放為主。 在最終的道路測試中,HCNG整車的加速度、最高車速、最大爬坡度和經(jīng)濟性都達到項目的設(shè)計要求。HCNG發(fā)動機的ETC循環(huán)試驗結(jié)果也滿足國III排放要求。 【關(guān)鍵詞】：天然氣摻氫 標定 穩(wěn)態(tài)工況 怠速工況 過渡工況
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TK46
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-16
• 1.1 課題背景9-11
• 1.1.1 能源與環(huán)境的問題9-10
• 1.1.2 HCNG 燃料的介紹10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展動態(tài)11-14
• 1.2.1 HCNG 燃料的研究11-12
• 1.2.2 發(fā)動機標定的發(fā)展12-14
• 1.3 本課題的研究方法，內(nèi)容與意義14-16
• 第2章 HCNG 發(fā)動機穩(wěn)態(tài)工況的標定16-41
• 2.1 HCNG 發(fā)動機試驗臺簡介16-21
• 2.1.1 天然氣發(fā)動機原型機選擇16-17
• 2.1.2 發(fā)動機測試系統(tǒng)17-18
• 2.1.3 排放測量18
• 2.1.4 空燃比測量18
• 2.1.5 HCNG 摻氫系統(tǒng)18-21
• 2.2 噴嘴對比試驗21-25
• 2.3 空燃比算法及標定25-32
• 2.3.1 HCNG 發(fā)動機空燃比的標定27-32
• 2.4 點火提前角的算法及標定32-36
• 2.4.1 點火提前角控制的電控系統(tǒng)33-34
• 2.4.2 點火提前角的標定34-36
• 2.5 外特性對比36
• 2.6 37 工況點排放對比36-40
• 2.6.1 工況點的選擇37-39
• 2.6.2 試驗結(jié)果39-40
• 2.7 小節(jié)40-41
• 第3章 怠速工況的標定41-79
• 3.1 怠速控制介紹41-43
• 3.2 怠速工況條件下不同燃料的性能比較43-52
• 3.3 目標怠速轉(zhuǎn)速的確定52-55
• 3.4 變參數(shù)PID 調(diào)節(jié)器的標定55-62
• 3.4.1 怠速控制模式的工況條件與使能條件55-56
• 3.4.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)積分項56-59
• 3.4.3 轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的比例項59-60
• 3.4.4 轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的微分項60-62
• 3.5 開環(huán)流量補償62-70
• 3.5.1 失速補償62
• 3.5.2 冷機流量補償DCCOOLD/DCCOOLP62-64
• 3.5.3 節(jié)氣門跟隨器流量補償（TFFLOW）64-66
• 3.5.4 廣義節(jié)氣門緩沖器流量補償ETCFLOW66-67
• 3.5.5 起動流量補償IACCRK67
• 3.5.6 退出減速斷油DFCO 工況流量補償項DFCOFLOW67-68
• 3.5.7 空調(diào)接通流量補償ACFLOW68-69
• 3.5.8 蓄電池電壓流量補償IACBAT69-70
• 3.6 怠速點火提前角的標定70-72
• 3.7 標定后的怠速性能72-77
• 3.8 小結(jié)77-79
• 第4章 過渡工況的標定79-101
• 4.1 過渡工況介紹79-80
• 4.2 加速加濃工況標定80-89
• 4.2.1 節(jié)氣門加速加濃（TPS AE）的控制策略和標定81-83
• 4.2.2 進氣歧管絕對壓力加速加濃（MAP AE）的控制策略和標定83-89
• 4.3 減速減稀工況的標定89-94
• 4.3.1 節(jié)氣門減速減?。═PS DE）的控制策略90-91
• 4.3.2 進氣歧管絕對壓力減速減稀（MAP DE）的控制策略和標定91-94
• 4.4 減速斷油工況（DFCO）的標定94-99
• 4.4.1 DFCO 的邊界（使能）條件95-96
• 4.4.2 DFCO 工況進入、退出控制的標定96-99
• 4.5 小結(jié)99-101
• 第5章 HCNG 整車性能與HCNG 發(fā)動機國III 排放試驗101-113
• 5.1 整車性能試驗101-107
• 5.1.1 加速試驗103-104
• 5.1.2 最高車速試驗104
• 5.1.3 中國典型城市公交循環(huán)工況下的燃氣消耗量試驗104-106
• 5.1.4 最大爬坡能力試驗106-107
• 5.2 HCNG 發(fā)動機國III 排放試驗107-111
• 5.2.1 ETC 循環(huán)試驗108-110
• 5.2.2 試驗結(jié)果110-111
• 5.3 小節(jié)111-113
• 第6章 結(jié)論113-115
• 6.1 全文總結(jié)113-114
• 6.2 未來工作展望114-115
• 參考文獻115-117
• 致謝117-118
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果118

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

應(yīng)用數(shù)字圖像相關(guān)法測定瓦楞原紙的泊松比    曹小龍;謝勇;畢中臣;言麗容;

天然氣摻氫發(fā)動機的性能研究    吳長水;李聰;陳凌珊;

基于GPS技術(shù)的雷達校標方法研究    王瑞革;趙丹輝;劉江波;

CMOS星敏感器焦平面裝配及標定    鐘興;金光;王棟;邢飛;

我國在阻隔性檢測用標準膜片研制工作上的進展    趙江;

三維中頻磁場測量傳感器的設(shè)計    曾惠;

樣品選擇對薄膜性能檢測的影響    趙江;

γ-Re_θ轉(zhuǎn)捩模型的標定研究    張玉倫;王光學(xué);孟德虹;王運濤;

數(shù)字式酸度計在測量系統(tǒng)中的應(yīng)用    秦煜;

空心螺旋微量給粉裝置的給料特性研究    欒積毅;孫銳;劉輝;許連飛;翁志剛;武雪梅;

掃描測頭及其標定    黃思堯;郭俊杰;

燃煤電站煙氣污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的標定    祁君田;張濱渭;劉建新;是非明;

熱軋帶鋼塔形問題分析及解決辦法    焦連輝;呂進偉;

脈沖GTAW填絲過程中焊接熔池表面高度的提取    趙冬斌;陳善本;吳林;

智能道床密度計    高維祥;

模糊聚類分析方法和模型在目標識別中的應(yīng)用    馮杰;劉飛;

熱脈沖式巖土體熱導(dǎo)率儀研制    馮蒼旭;趙學(xué)亮;張磊;

應(yīng)用ADP探測長江口區(qū)泥沙濃度的實驗研究    李佳;沈煥庭;謝小平;

萬能軋機應(yīng)用液壓AGC控制的研究    馬鋒;左巖;邱嬌;

平面3-RPR機構(gòu)運動學(xué)標定的矩陣重構(gòu)法    魏世民;黃靖遠;廖啟征;

聯(lián)想：標定掌上新格局    本報記者 賀宏良

中信實業(yè)銀行標定“集中”IBM AS/400擔(dān)綱先鋒    

為個人信用標定身價 讓您一諾值千金    張鳳喜

本次演練可叫“暫停”    李建文 包林

運用好批評與表揚    楊曉英

林業(yè)3S的教學(xué)與科研    馮仲科（作者系北京林業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師）

破難題孤掌難鳴    趙懷志

問題究竟出在哪兒？    趙懷志

家用車生產(chǎn)的時機已經(jīng)到來    華文

用當(dāng)其時 用其所長.    記者 陳玉強 陳金國

分配泵電控系統(tǒng)的開發(fā)及在車用柴油機上的應(yīng)用研究    李學(xué)民

基于計算機視覺的三維測試技術(shù)研究    楊述平

機抖激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的初步探索    王宇

金屬和陶瓷粉末燒結(jié)工藝的試驗、建模和數(shù)值模擬    宋久鵬

基于Stewart平臺的并聯(lián)風(fēng)洞天平設(shè)計理論及應(yīng)用研究    姚裕

電容成像技術(shù)在熱物理量測量中的應(yīng)用研究    董向元

四頻激光陀螺平臺羅經(jīng)關(guān)鍵技術(shù)研究    賈宏進

關(guān)節(jié)式坐標測量機標定技術(shù)研究    程文濤

弧焊機器人運動位姿精度與焊縫圖像處理技術(shù)研究    蔡廣宇

基于計算機視覺的小尺寸零件精密測量技術(shù)研究    劉慶民

天然氣摻氫發(fā)動機的試驗研究及標定    李勇

戶外小車標線及障礙物視覺檢測系統(tǒng)    汪衛(wèi)紅

491QE型汽油機電控系統(tǒng)的匹配標定研究    向禹

谷物聯(lián)合收割機測產(chǎn)系統(tǒng)智能監(jiān)視器研究    王琦

基于磁控濺射技術(shù)的薄膜熱電偶測溫系統(tǒng)    賈穎

仿人行走機器人腳部六維力傳感器研究    張付祥

光纖Bragg光柵傳感特性及其測試技術(shù)    譚敏峰

基于立體視覺的腳型測量技術(shù)及系統(tǒng)實現(xiàn)    徐興華

基于灰色系統(tǒng)理論的非接觸式人體測量系統(tǒng)的研究    朱廣舟

基于CCD圖像傳感器的高溫熔體表面溫度場測試技術(shù)研究    周海葉