多點(diǎn)順序噴射電控系統(tǒng)的開發(fā)及天然氣發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】： 能源危機(jī)和空氣污染問題迫使人們尋找高效、低能耗、低排放的發(fā)動機(jī)。在發(fā)動機(jī)的各種代用燃料中,天然氣因其儲量大和使用經(jīng)濟(jì)性好而得到廣泛關(guān)注。多點(diǎn)順序電控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)各缸混合氣的均勻一致,提高其稀燃極限的有效手段。因此,本研究開發(fā)了天然氣發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng),并通過發(fā)動機(jī)臺架實(shí)驗(yàn)研究了控制參數(shù)對其燃燒特性的影響。 基于InfineonXC164CS評估板,采用模塊化軟件設(shè)計方法,開發(fā)了天然氣發(fā)動機(jī)電控多點(diǎn)順序噴射及高能點(diǎn)火系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)天然氣發(fā)動機(jī)噴射脈寬、噴射定時、點(diǎn)火能量、點(diǎn)火定時的精確控制。并利用Visual C++編程語言,設(shè)計了PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過串口通訊方式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和電控單元的通訊,并能夠?qū)崟r監(jiān)視發(fā)動機(jī)的工作過程、在線修改發(fā)動機(jī)的控制參數(shù)。 基于PCI2006高速AD數(shù)據(jù)采集卡,利用Visual C++語言和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法,開發(fā)了一套基于PC機(jī)的缸壓采集及燃燒分析系統(tǒng),并能實(shí)現(xiàn)示功圖的實(shí)時顯示和保存。燃燒分析系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)放熱率及其它燃燒特征參數(shù)如平均指示壓力、著火時刻、燃燒持續(xù)期、燃燒循環(huán)變動系數(shù)等的計算。 在天然氣發(fā)動機(jī)上研究了點(diǎn)火提前角、過量空氣系數(shù)、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等對燃燒過程的影響。研究表明,當(dāng)最大爆發(fā)壓力在上止點(diǎn)后15°CA左右,瞬時放熱率峰值在上止點(diǎn)后10°CA左右時IMEP達(dá)到最大值;點(diǎn)火提前角在保持循環(huán)波動系數(shù)小于6%的范圍內(nèi)變化時(從20°CABTDC變化到45°CABTDC),著火延遲期的變化小于2°CA;過量空氣系數(shù)從0.85變化到1.3時,著火延遲期的變化可以達(dá)到8°CA。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 發(fā)動機(jī) 多點(diǎn)順序噴射電控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 燃燒分析
【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】：2007
【分類號】：TK433
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 緒論6-16
• 1.1 引言6-8
• 1.1.1 能源現(xiàn)狀與對策6-7
• 1.1.2 大氣環(huán)境問題及其對策7-8
• 1.2 天然氣發(fā)動機(jī)8-15
• 1.2.1 天然氣燃料的特性8-9
• 1.2.2 天然氣發(fā)動機(jī)的分類9-11
• 1.2.3 稀燃天然氣發(fā)動機(jī)的研究11-15
• 1.3 本課題研究的意義和內(nèi)容15-16
• 第二章天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)16-31
• 2.1 天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的功能設(shè)計16
• 2.2 天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及開發(fā)16-22
• 2.2.1 XC164 CS評估板簡介17-19
• 2.2.2 功率放大模塊的設(shè)計19-20
• 2.2.3 電控系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計20-22
• 2.3 天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的軟件開發(fā)22-27
• 2.3.1 XC164CS資源的使用分配22-23
• 2.3.2 多點(diǎn)順序噴射及點(diǎn)火的控制策略23-24
• 2.3.3 多點(diǎn)順序噴射及點(diǎn)火的軟件實(shí)現(xiàn)24-27
• 2.4 PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)27-29
• 2.4.1 監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計28
• 2.4.2 串口通訊方式及協(xié)議28-29
• 2.4.3 監(jiān)控系統(tǒng)控制界面29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 天然氣發(fā)動機(jī)缸壓采集及燃燒分析系統(tǒng)的開發(fā)31-45
• 3.1 天然氣發(fā)動機(jī)缸壓采集系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)31-35
• 3.1.1 PCI2006A/D數(shù)據(jù)采集卡簡介31-33
• 3.1.2 缸壓傳感器及電荷放大器33-34
• 3.1.3 增量型旋轉(zhuǎn)編碼器和光電開關(guān)34-35
• 3.1.4 缸壓采集系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計35
• 3.2 天然氣發(fā)動機(jī)缸壓采集及燃燒分析系統(tǒng)的軟件開發(fā)35-43
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計35-36
• 3.2.2 A/D數(shù)據(jù)的軟件實(shí)現(xiàn)36-39
• 3.2.3 燃燒分析系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)39-43
• 3.3 缸壓采集的數(shù)據(jù)連續(xù)性處理43-44
• 3.4 本章小節(jié)44-45
• 第四章 天然氣發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究45-62
• 4.1 天然氣發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)45-47
• 4.1.1 天然氣發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)臺架46
• 4.1.2 天然氣供氣系統(tǒng)46-47
• 4.1.3 天然氣發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)方法47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-60
• 4.2.1 點(diǎn)火提前角對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的影響47-51
• 4.2.2 過量空氣系數(shù)對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的影響51-54
• 4.2.3 轉(zhuǎn)速對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的影響54-56
• 4.2.4 節(jié)氣門開度對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的影響56-59
• 4.2.5 噴氣時刻對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的影響59-60
• 4.3 本章小節(jié)60-62
• 第五章 全文總結(jié)及工作展望62-64
• 5.1 全文總結(jié)62-63
• 5.2 工作展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明66-67
• 致謝67

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夏季農(nóng)用車 維護(hù)有技巧    朱廣凱

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多點(diǎn)順序噴射電控系統(tǒng)的開發(fā)及天然氣發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究    范嵐嵐

天然氣/柴油雙燃料船用發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)研究    張繼俊

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乙醇重整燃料發(fā)動機(jī)的燃燒特性研究    黃勇

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甲烷泄漏檢測及擴(kuò)散研究    師春元

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