電控多點噴射天然氣發(fā)動機(jī)的開發(fā)

【摘要】： 在CA6DE1柴油機(jī)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了CA6SE1-21E3N天然氣發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,燃燒系統(tǒng)最終采用了壓縮比為12:1的碗形燃燒室,并新設(shè)計了活塞環(huán),降低了機(jī)油消耗量。同時通過GT-POWER軟件對增壓器和凸輪軸相位進(jìn)行了模擬計算,匹配出適合的增壓器及凸輪軸相位。 試驗研究了天然氣發(fā)動機(jī)稀薄燃燒規(guī)律。基于稀燃規(guī)律研究結(jié)果,提出了分區(qū)控制空燃比及采用氧化催化器實現(xiàn)開發(fā)目標(biāo)的稀薄燃燒控制總體方案。從保證燃燒穩(wěn)定性、有效控制排放、保證發(fā)動機(jī)可靠性幾個方面給出了確定稀燃天然氣發(fā)動機(jī)各工況過量空氣系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)的閾值。 采用CFD模擬方法研究了發(fā)動機(jī)工缸蓋的冷卻液流速問題,并通過與CA6DE1發(fā)動機(jī)進(jìn)行對比分析,確認(rèn)天然氣發(fā)動機(jī)缸蓋的冷卻水套能滿足熱負(fù)荷的要求。 采用了稀燃天然氣發(fā)動機(jī)多點順序噴射空燃比閉環(huán)控制電控系統(tǒng),實現(xiàn)了對空氣進(jìn)氣量、天然氣噴射量和點火正時的精確控制和調(diào)整。通過該電控系統(tǒng)標(biāo)定的CA6SE1-21E3N天然氣發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到了開發(fā)目標(biāo),排放滿足歐Ⅲ(ESC)排放法規(guī)要求,目前該發(fā)動機(jī)已經(jīng)裝用在公交車和卡車上。 【關(guān)鍵詞】：天然氣發(fā)動機(jī) 稀薄燃燒 結(jié)構(gòu)設(shè)計 電控系統(tǒng) 排放
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TK464
【目錄】：

• 提要4-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 我國汽車工業(yè)的發(fā)展9-10
• 1.2 我國面臨的能源問題10
• 1.3 天然氣資源開發(fā)10-12
• 1.4 天然氣作為發(fā)動機(jī)代用燃料的優(yōu)勢12
• 1.5 研究內(nèi)容12-14
• 第2章 天然氣發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計14-22
• 2.1 天然氣特性14-15
• 2.2 天然氣發(fā)動機(jī)開發(fā)目標(biāo)15
• 2.3 天然氣發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計15-21
• 2.3.1 壓縮比和燃燒室設(shè)計15-16
• 2.3.2 進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計16-17
• 2.3.3 活塞環(huán)改進(jìn)設(shè)計17
• 2.3.4 增壓器匹配設(shè)計17-18
• 2.3.5 氣缸蓋設(shè)計18-19
• 2.3.6 配氣相位和凸輪型線的設(shè)計19
• 2.3.7 點火系統(tǒng)19
• 2.3.8 天然氣供給系統(tǒng)19-20
• 2.3.9 電控系統(tǒng)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 天然氣發(fā)動機(jī)CAE 模擬計算22-36
• 3.1 壓器匹配計算22-25
• 3.1.1 動機(jī)熱力學(xué)計算模型22-23
• 3.1.2 渦輪的匹配計算23
• 3.1.3 壓氣機(jī)的匹配計算23-24
• 3.1.4 渦輪和壓氣機(jī)的最后選型24-25
• 3.2 配氣相位和凸輪型線的計算25-27
• 3.2.1 配氣相位的方案設(shè)計25-26
• 3.2.2 試驗驗證26-27
• 3.3 發(fā)動機(jī)冷卻水套CFD 分析27-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 天然氣發(fā)動機(jī)性能開發(fā)36-45
• 4.1 燃燒室結(jié)構(gòu)和壓縮比對發(fā)動機(jī)性能的影響36-39
• 4.1.1 燃燒室結(jié)構(gòu)對發(fā)動機(jī)性能的影響37-38
• 4.1.2 壓縮比對發(fā)動機(jī)性能的影響38-39
• 4.2 過量空氣系數(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響39-42
• 4.2.1 過量空氣系數(shù)對排放的影響39-41
• 4.2.2 過量空氣系數(shù)對發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響41
• 4.2.3 過量空氣系數(shù)的綜合確定方法41-42
• 4.3 點火提前角對燃燒和排放的影響42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 第5章 天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)標(biāo)定45-60
• 5.1 稀燃方案控制策略45-46
• 5.2 電控系統(tǒng)功能46
• 5.3 關(guān)鍵子系統(tǒng)簡介46-51
• 5.3.1 電控單元（ECU）46-47
• 5.3.2 傳感器47-49
• 5.3.3 驅(qū)動電路49-51
• 5.4 空燃比控制策略研究51-53
• 5.4.1 動態(tài)空燃比的控制策略51-52
• 5.4.2 閉環(huán)控制52-53
• 5.5 發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)標(biāo)定53-59
• 5.5.1 發(fā)動機(jī)的5 個基本狀態(tài)及狀態(tài)判別53-55
• 5.5.2 電控系統(tǒng)試驗標(biāo)定流程55
• 5.5.3 天然氣發(fā)動機(jī)控制MAP 分析55-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 天然氣發(fā)動機(jī)性能評價60-65
• 6.1 發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性60-61
• 6.2 發(fā)動機(jī)的排放性61-64
• 6.3 發(fā)動機(jī)的可靠性64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 第7章 全文總結(jié)65-67
• 7.1 主要工作與結(jié)論65-66
• 7.2 今后工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 中文摘要72-74
• ABSTRACT74-76

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國外天然氣市場發(fā)展給我們的啟示    高壽柏

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從20世紀(jì)的發(fā)展看世界石油工業(yè)的趨勢和動向(上)    王才良

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21世紀(jì)初期中國天然氣工業(yè)發(fā)展框架    張抗

土庫曼斯坦油氣發(fā)展前景    陳懷龍

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電控噴射稀燃天然氣發(fā)動機(jī)的開發(fā)    竇慧莉;劉忠長;李駿;李建群;閆濤;

CW6200ZT某氣體發(fā)動機(jī)的開發(fā)與試驗研究    呂志進(jìn);林芳芳;張強;

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過量空氣系數(shù)對天然氣發(fā)動機(jī)燃燒及排放的影響    竇慧莉;劉忠長;李駿;閆濤;

點火正時對電控稀燃天然氣發(fā)動機(jī)性能的影響    葛思非;王忠恕;劉忠長;竇慧莉;

基于Matlab/Simulink的天然氣發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)仿真    楊健;

燃燒室結(jié)構(gòu)對稀燃天然氣發(fā)動機(jī)性能的影響    司鵬鵾;張惠明;楊志勇;張自立;焦運景;程輝;

基于3—RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)機(jī)翼方法實現(xiàn)    田鑫;王幫峰;吳佳俊;

滿足國家第Ⅳ階段排放標(biāo)準(zhǔn)天然氣發(fā)動機(jī)的開發(fā)    司鵬鹍;張惠明;楊志勇;張自立;焦運景;程輝;董善黎;徐平;陳孟強;

稀燃天然氣發(fā)動機(jī)基本控制參數(shù)標(biāo)定方法的研究    華東旭;付長波;楊雪珠;

天然氣發(fā)動機(jī)技術(shù)研究與應(yīng)用    程鵬;

頂管機(jī)電控系統(tǒng)的研制    王大華;羅文剛;譚棟才;

真空爐電控系統(tǒng)的高新技術(shù)改造    袁溶;

工業(yè)以太網(wǎng)在帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用    朱曉霞;

礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的發(fā)展及PLC的應(yīng)用    楊正;郭西進(jìn);

西門子PLC在帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用    項魯丁;

噴油泵實驗臺電控系統(tǒng)設(shè)計    羅斌;封建國;

室內(nèi)燃?xì)獗C(jī)理、危害及減災(zāi)措施    葉宏;崔京浩;王志浩;

Pro/ENGINEER軟件在小家電產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用    陳仙清;

風(fēng)云三號掃描輻射計的輻冷一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究    劉春霞;

三鑫主提電控系統(tǒng)升級改造成功    曹正方

繩槽變化對PLC電控系統(tǒng)的影響    高立

北京電控前4個月利潤近5億元    記者 王娟 通訊員 王適春

中冶京誠自主研發(fā)國際先進(jìn)水平板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液壓振動裝置電控系統(tǒng)    

DH-2000型可視門鈴電控系統(tǒng)    上海 劉明照

焦家斜井電控系統(tǒng)優(yōu)化改造完成    徐威

現(xiàn)代薪酬的結(jié)構(gòu)設(shè)計    趙宗雄

農(nóng)民發(fā)明家和他的世博夢    本報記者 李好宇

主井皮帶電控系統(tǒng)及驅(qū)動裝置改造    西山煤電西曲礦機(jī)電科 王燕青

現(xiàn)代設(shè)計集團(tuán)破解上海光源工程結(jié)構(gòu)設(shè)計難題    中國樓市記者　 丁玲 通訊員　 陳輝

電控噴射稀燃天然氣發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究    竇慧莉

滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的研究    司鵬鹍

稀燃天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程研究和燃燒系統(tǒng)開發(fā)    焦運景

直噴汽油機(jī)稀薄燃燒與氮氧化物排放控制研究    李明

稀燃天然氣發(fā)動機(jī)燃燒循環(huán)變動特性及動力學(xué)特征研究    姚寶峰

465汽油機(jī)稀薄燃燒及NOx排放催化控制研究    馮洪慶

汽車安全氣囊氣體發(fā)生器的研究    周奎軍

液力緩速器電控系統(tǒng)及控制方法研究    張玉璽

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

稀燃發(fā)動機(jī)尾氣NO_x存儲-還原催化劑研究    程昊

電控多點噴射天然氣發(fā)動機(jī)的開發(fā)    杜喜云

天然氣發(fā)動機(jī)稀薄燃燒試驗研究與數(shù)值模擬    吳家平

滿足國Ⅴ排放的天然氣發(fā)動機(jī)開發(fā)    張坤鵬

礦山副井提升機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用    黃仰金

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491QE型汽油機(jī)電控系統(tǒng)的匹配標(biāo)定研究    向禹

柴油/乙醇雙燃料電控噴射系統(tǒng)研究    張曉

激光微加工控制系統(tǒng)軟件及硬件的設(shè)計    徐淼

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