柴油/CNG双燃料发动机控制策略与试验研究
发布时间：2023-04-27 22:21
大气污染和能源危机是如今主要社会问题,而天然气具有高热值、高辛烷值以及高压缩比等优点,这些优点使得柴油/天然气双燃料发动机成为当下研究的热点方向。以不改变原机动力性为前提,针对提高双燃料发动机经济性和降低排放为目的展开了以下研究。为了更好设计双燃料发动机结构,以天然气理化特性和掺烧分析为依据,设计了供气方式为进气歧管处多点顺序喷射方式的天然气供给系统。以电控高压共轨柴油机为基础分析了双燃料发动机电控系统需求,设计了喷油器和喷气阀控制方式,阐述了双燃料发动机气缸工作顺序和喷气顺序的判定准则。针对双燃料发动机性能优化,设计并优化了双燃料发动机工作状态、启动控制策略、天然气和引燃油量喷射控制策略、空燃比限制控制策略以及油气切换控制策略。将控制策略与底层控制对接,通过台架试验,验证了控制策略逻辑的正确性和合理性,并对控制策略中关键曲线和MAP进行标定。为了分析双燃料模式和纯柴油模式之间的性能差异,在外界条件和控制参数一致的情况下对两种模式分别进行试验。最后试验结果表明:双燃料发动机可以平稳的在两种模式之间自由切换;采用双燃料模式时,发动机能够保持原机动力性;在中高负荷时采用双燃料模式,发动机经...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 柴油/天然气双燃料发动机研究现状
1.2.1 柴油/天然气双燃料发动机分类
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 研究内容
第二章 柴油/CNG双燃料发动机技术方案
2.1 双燃料发动机结构和需求分析
2.1.1 双燃料发动机需求分析
2.1.2 柴油/CNG双燃料发动机系统结构
2.2 天然气的理化特性及掺烧分析
2.2.1 天然气理化特性
2.2.2 掺烧分析及天然气替代率计算
2.3 天然气供给系统
2.4 小结
第三章 柴油/CNG双燃料发动机电控系统
3.1 柴油/CNG双燃料发动机电控系统需求
3.1.1 传感器
3.1.2 控制器
3.1.3 执行器
3.2 电控系统控制原理
3.2.1 喷油器控制
3.2.2 喷气阀控制
3.3 柴油/CNG发动机相位识别
3.3.1 判缸
3.3.2 天然气喷射顺序确定
3.4 小结
第四章 柴油/CNG双燃料发动机控制策略
4.1 发动机工作状态
4.2 启动控制策略
4.2.1 启动状态监控
4.2.2 启动转矩
4.3 喷射控制策略
4.3.1 天然气喷气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 天然气喷气量控制策略
4.3.2 天然气和引燃柴油喷射正时控制策略
4.3.2.1 天然气喷气正时控制策略
4.3.2.2 引燃柴油喷油正时控制策略
4.3.3 天然气和引燃柴油脉宽计算
4.3.3.1 天然气喷射脉宽计算
4.3.3.2 引燃油量脉宽计算
4.4 空燃比控制策略
4.5 油气切换控制策略
4.5.1 模式状态切换
4.5.2 模式切换瞬态控制
4.6 小结
第五章 柴油/CNG双燃料发动机性能试验
5.1 试验台架和试验方法
5.1.1 试验台架
5.1.2 关键MAP标定
5.1.3 试验方法
5.2 外特性分析
5.3 经济性分析
5.3.1 不同转速下经济性对比
5.3.2 不同替代率经济性对比
5.4 排放特性分析
5.4.1 二氧化碳(CO2)的对比分析
5.4.2 一氧化碳(CO)的对比试验
5.4.3 碳氢化物(THC)和甲烷(CH4)排放对比分析
5.4.4 氮氧化物(NOx)的对比试验
5.4.5 烟度对比试验
5.5 燃烧特性分析
5.5.1 不同工况燃烧分析
5.5.2 不同替代率燃烧分析
5.6 小结
第六章 总结与展望
全文工作总结
展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文
本文编号：3803178
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 柴油/天然气双燃料发动机研究现状
1.2.1 柴油/天然气双燃料发动机分类
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 研究内容
第二章 柴油/CNG双燃料发动机技术方案
2.1 双燃料发动机结构和需求分析
2.1.1 双燃料发动机需求分析
2.1.2 柴油/CNG双燃料发动机系统结构
2.2 天然气的理化特性及掺烧分析
2.2.1 天然气理化特性
2.2.2 掺烧分析及天然气替代率计算
2.3 天然气供给系统
2.4 小结
第三章 柴油/CNG双燃料发动机电控系统
3.1 柴油/CNG双燃料发动机电控系统需求
3.1.1 传感器
3.1.2 控制器
3.1.3 执行器
3.2 电控系统控制原理
3.2.1 喷油器控制
3.2.2 喷气阀控制
3.3 柴油/CNG发动机相位识别
3.3.1 判缸
3.3.2 天然气喷射顺序确定
3.4 小结
第四章 柴油/CNG双燃料发动机控制策略
4.1 发动机工作状态
4.2 启动控制策略
4.2.1 启动状态监控
4.2.2 启动转矩
4.3 喷射控制策略
4.3.1 天然气喷气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 天然气喷气量控制策略
4.3.2 天然气和引燃柴油喷射正时控制策略
4.3.2.1 天然气喷气正时控制策略
4.3.2.2 引燃柴油喷油正时控制策略
4.3.3 天然气和引燃柴油脉宽计算
4.3.3.1 天然气喷射脉宽计算
4.3.3.2 引燃油量脉宽计算
4.4 空燃比控制策略
4.5 油气切换控制策略
4.5.1 模式状态切换
4.5.2 模式切换瞬态控制
4.6 小结
第五章 柴油/CNG双燃料发动机性能试验
5.1 试验台架和试验方法
5.1.1 试验台架
5.1.2 关键MAP标定
5.1.3 试验方法
5.2 外特性分析
5.3 经济性分析
5.3.1 不同转速下经济性对比
5.3.2 不同替代率经济性对比
5.4 排放特性分析
5.4.1 二氧化碳(CO2)的对比分析
5.4.2 一氧化碳(CO)的对比试验
5.4.3 碳氢化物(THC)和甲烷(CH4)排放对比分析
5.4.4 氮氧化物(NOx)的对比试验
5.4.5 烟度对比试验
5.5 燃烧特性分析
5.5.1 不同工况燃烧分析
5.5.2 不同替代率燃烧分析
5.6 小结
第六章 总结与展望
全文工作总结
展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文
本文编号：3803178
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3803178.html
