甲醇/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性研究

文章在一台增压中冷高压共轨电控发动机上研究低、中负荷工况下替代率、喷油正时对双燃料发动机燃烧及排放特性的影响。研究结果表明:低负荷工况下,双燃料热效率低于纯柴油,不完全燃烧现象增多,碳氢化合物(THC)、一氧化碳(CO)、未燃甲醇和甲醛排放均随着替代率的上升而上升,随着喷油正时的提前,双燃料模式的热效率有所改善,THC、CO、未燃甲醇和甲醛排放降低,氮氧化物(NO x)排放急剧上升;中负荷工况下,随着替代率的升高,由于过多的甲醇降低了缸内初始温度,使得缸内燃烧恶化,热效率先升高后降低,随着喷油正时的提前,THC、CO、未燃甲醇和甲醛的排放有所降低,但降低幅度小于低负荷工况,同时喷油正时的提前会导致NO x排放急剧增加。

点火提前角对通用小型汽油机缸内燃烧及排放的影响

以168F汽油机为样机,由原机磁电机电感无触点式点火系统改装为开环电控点火系统,实现点火提前角的柔性控制,以美国环境保护署(EPA)第三阶段排放法规为目标,研究点火提前角对通用小型汽油机缸内燃烧及排放的影响。研究发现增大点火提前角,缸内最大燃烧压力和最高燃烧温度增大,其分别对应的曲轴转角均提前;燃烧循环波动先减小后增大,氮氧化合物(NOx)和碳氢化合物(HC)排放值均增大。依据美国EPA第三阶段排放法规的排放限值和试验方法,对电控汽油机不同工况的点火提前角进行了优化,保持原机标定功率值,以降低排放为主要目标,兼顾经济性和工作稳定性,形成了168F汽油机最优点火提前角脉谱图。试验结果表明应用该脉谱图后,整机综合性能优化,实现点火提前角的柔性控制,汽油机整机实测一氧化碳(CO)、HC、NOx排放分别下降了6.6%、11.2%、15.8%。

数字式点火模块自适应控制的研究

采用了在常规汽油机上仅利用分电器输出的点火触发信号进行点火提前和点火能量自适应控制的方法 ;根据国家有关标准进行了自适应点火控制模块的软硬件设计 。

车用汽油发动机空燃比及点火控制系统

本文介绍了自行研制的CA488Q发动机空燃比及点火控制系统,详细介绍了系统的组成和空燃比及点火提前角的控制方法。台架实验结果表明,采用该系统后CA488Q发动机的动力性、经济性及怠速稳定性都较原化油器发动机有明显的改善。

摩托车发动机电控喷油和电子点火控制系统研究

介绍了一种以英飞凌16位单片机XC164CM为核心,对单缸四冲程摩托车发动机喷油和点火进行控制的电控系统。具体论述了电控系统的组成、喷油和点火基准信号的生成方法、喷油和点火的控制策略以及控制map的制取过程。

电控摩托车汽油发动机基本MAP的建模与仿真

根据气体状态方程和能量守恒定律建立了基本喷油脉宽的数学模型,在分析湍流火焰传播模型的基础上,建立了基本点火提前角的数学模型,并将其运用在国产125mL摩托车汽油发动机上,仿真得出此发动机电控汽油喷射系统的基本MAP图,结果与理论分析一致,且与实际最佳MAP图趋势相似,为进一步得出最佳MAP解决了难题,可大大缩短摩托车电控系统的改造周期。

关于发动机点火提前角优化控制研究与仿真

发动机的初始点火提前角标定可能与实际运行过程中的最佳点火提前角存在着偏差,影响系统的稳定性。以往多采用直接标定或神经网络等方法对点火提前角进行标定,但都很难使发动机各个工况下达到最佳点火提前角。针对上述问题提出一种采用GA模糊控制的点火提前角自寻优标定方法并建立发动机的平均值模型,在发动机平均值模型基础上增加点火提前角自寻优模块,运用GA模糊算法并在MATLAB/Simulink环境下对点火提前角进行自寻优标定仿真。仿真结果表明改进方法能够修正点火提前角并节省标定时间,使发动机在不同工况下都具有最佳点火提前角,从而提升发动机的运行效率和燃油经济性。

汽车发动机的爆震分析与控制

本文对发动机爆震现象的产生原因、检测手段和利用电子控制系统防止爆震的方法进行了剖析研究。简述了电控系统的组成、控制原理和控制软件。电子控制使汽车发动机的动力性能。

摩托车用数字式晶体管点火器

数字式点火器突出的优点是能够根据预先给定的点火提前角曲线对发动机点火时刻进行精确控制 ,使发动机在各种工况下均能够达到最佳性能。

常规汽油机上实现电控点火提前的研究

在分析了点火提前的机械控制和电子控制两种方法的特点以及电子控制方法中的自适应控制的研究现状的基础上，提出了在常规机械控制的汽油机上仅利用分电器输出的点火信号进行点火提前自适应控制的理论和方法，并进行了该理论方法可行性实验研究。试验研究结果表明：所提出的控制理论和方法是切实可行和有效的，点火提前自适应控制使发动机的性能得到提高。

HCNG发动机排放特性分析

对EQD210N—20天然气发动机燃烧HCNG(氢气—天然气混合燃料)时的排放特性进行了试验和分析。试验结果表明,CO的排放浓度受燃空当量比、点火提前角、进气管绝对压力和燃料成分的影响较大;HC排放浓度有随掺氢比的增大呈降低的趋势,提高进气管绝对压力,点火提前角对HC排放浓度的影响减弱;天然气掺氢气后NOx排放升高。

小型通用汽油机排放的研究

以168F汽油机为样机,通过改变点火提前角和混合气浓度供给实测了样机的功率、油耗和排放数值。通过发动机示功图采集和放热规律计算,研究了点火提前角和混合气浓度对样机工作过程的影响,探讨了与样机匹配的点火提前角和混合气浓度的最佳值。通过上述试验研究和理论分析,在不使用尾气催化转化器的情况下,使得样机达到EPA第二阶段排放限值,并且具有达到EPA第三阶段排放限值的潜力。

摩托车用数字式CDI点火器

根据点火储能元件的不同，点火器主要有电容充放电点火（ＣＤＩ）和晶体管点火（ＴＣＩ）两种类型。介绍了摩托车用数字式ＣＤＩ的工作原理及软、硬件结构。其突出的优点在于能够根据预先给定的进角曲线对发动机点火提前角进行精确控制，从而使发动机在各种工作转速范围内均能够达到最佳性能。

利用EGR控制甲醇发动机负荷

将一台2,L柴油机改装成点火式甲醇发动机,在该发动机上做了仅利用EGR(废气再循环)控制负荷的试验研究.试验时节气门全开,仅用废气和甲醇喷射量来调节负荷.试验中选择了多个点火提前角,寻找了每个点火提前角下的爆震对应的最小EGR率和转矩波动对应的最大EGR率,以及利用EGR可控的负荷范围.结果显示,在18,°CA BTDC点火时最大转矩达到153.4,N.m,在39,°CA BTDC点火时最小转矩达到55.5,N.m;点火提前角增大,最小EGR率逐渐增大,最大EGR率先增大后减小;点火提前角增大,最大转矩逐渐降低,最小转矩先增大后减小,且中间有波动;通过油耗分析,发现功率在14,kW以上,可以通过调整点火提前角来降低燃料消耗率,而功率小于14,kW之后通过调整点火提前角降低燃料消耗率不明显.

汽油机电控系统稳态工况匹配标定研究

建立了LJ276M汽油机电控系统标定用试验台架,论述了汽油机电控系统稳态工况参数标定的步骤。汽油机电控系统的控制参数喷油脉宽和点火提前角是影响发动机性能的关键,通过对LJ276M汽油机稳态工况电控参数精细寻优标定,获得了相应的喷油脉宽MAP图和点火提前角MAP图,通过加装精细标定的电控系统发动机与原化油器式发动机的台架对比试验,验证了其功率及转矩平均提高5%,燃油消耗率降低4%。

一种智能型摩托车控制器的设计与实现

为达到节能减排目的,提高摩托车发动机的燃油利用率,增强摩托车的防盗能力,设计了一种由数字点火器、远程数据收发模块与被动无钥门禁模块等组成的智能型摩托车控制器。对摩托车最佳点火时间、最佳点火提前角与发动机转速精确匹配方法进行研究,通过数字点火器来对点火提前角进行精确控制,达到发动机最大功率与最小油耗的最佳配比,有效地降低摩托车油耗,减少氮氧化物排量。采用被动无钥门禁模块来对摩托车使用者的身份进行校验,利用GPS技术对摩托车进行远程定位,通过中文名称搜索算法获得当前中文位置,多种位置查询方法使用户对摩托车的监控与管理更加灵活。测试结果表明,摩托车的定位精度高,监控效果稳定,实时性强,防盗装置有效。

摩托车防盗跟踪网络控制系统设计与实现

针对当前摩托车防盗能力弱、点火器的远程控制方式单一等问题,提出了一种摩托车防盗跟踪网络控制系统。系统由摩托车车载终端、数据通信网络、用户手机、监控中心和远程监控终端组成。系统设计了磁电机脉冲信号和电瓶供电的双模式电路,提高了点火器工作的稳定性与可靠性;采用SMS与GPRS混合通讯方式实现点火器的远程控制,使得手机用户和监控中心能够对摩托车状态的进行全程跟踪和实时动态监控。详细给出了系统的软硬件实现方案,性能测试结果表明该控制系统防盗能力强、远程控制准确、定位精度高,具有较高的应用价值。

两用燃料发动机燃气ECU点火系统软件设计

基于PIC单片机开发了电控多点顺序喷射两用燃料点火提前角调节系统。燃气ECU通过对原车曲轴转角信号的捕捉,采用软件中断结合定时器跟踪的方法调节曲轴传感器G信号的时刻位置,配合汽油ECU点火控制。可根据当前工况实时改变点火提前角,从而使发动机在各种工况下均能够达到最佳性能。实现了点火提前的数字化控制。该系统应用在CNG/汽油两用燃料发动机上,通过转鼓工况试验,验证该点火系统改进了发动机的动力性和排放性,并达到了欧Ⅲ排放标准。

摩托车发动机电子控制系统研究

为实现摩托车发动机从化油器技术向电控燃油喷射技术转变,满足日益严格的排放法规,在某型号摩托车单缸化油器式发动机的基础上,对原机型进气系统、点火系统以及喷油系统进行了改进,通过自行设计的摩托车发动机电子控制系统实现了发动机工作过程的电子控制.控制系统采用MC9S12XS128单片机作为主控芯片,运用模块化软件控制程序实现了传感器信号的采集与处理,对点火和喷油等执行机构进行精确控制,并利用该电子控制系统对点火时刻及空燃比参数进行了标定和优化.实验表明,采用电子控制系统后,发动机在不同工况下的动力性和经济性得到显著提高.

基于乙醇重整燃料发动机建模的基本点火角

为优化发动机控制策略,提升发动机的动力性和经济性,以LJ4K18QS双燃料发动机的点火提前角控制为例,采用GT-Power建模软件进行发动机的建模和仿真,并注入乙醇重整气,进一步构建发动机重整气模型。通过对在重整气模式下各工况点不同点火提前角运行结果的计算进行分析,选择在各工况条件下的最佳点火提前角,组成基于转速和负荷的点火提前角脉谱图。计算结果表明:负荷不变转速增加,点火提前角增大;转速不变负荷增加,点火提前角减小。该研究可对点火提前角的控制策略进行指导,为LJ4K18QS双燃料发动机使用乙醇重整气后选取最优点火提前角提供理论依据。