天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)匹配及標(biāo)定方法研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，面對(duì)日益嚴(yán)峻的石油緊張和環(huán)境污染問(wèn)題，開(kāi)發(fā)環(huán)保型的節(jié)能和新能源汽車是實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。天然氣以其良好的燃料特性和豐富的儲(chǔ)量成為世界公認(rèn)的汽車優(yōu)質(zhì)節(jié)能車用能源之一。本文結(jié)合中國(guó)重汽和西華大學(xué)等承擔(dān)的國(guó)家863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車”中的“天然氣專用發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)”課題中的子課題，以WT615.95系列天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)機(jī)型進(jìn)行研究，西華大學(xué)課題組承擔(dān)燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)集成選型匹配、關(guān)鍵零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)

2、定。
　　 本文研究了國(guó)內(nèi)外天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的技術(shù)路線和技術(shù)特點(diǎn)。在分析國(guó)內(nèi)外的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，課題組提出了滿足國(guó)Ⅳ排放的電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)方案：以WT615.95天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)機(jī)型，采用稀薄燃燒、增壓中冷、低渦流燃燒系統(tǒng)、單缸獨(dú)立高能點(diǎn)火、電控調(diào)壓燃料閉環(huán)控制和氧化型催化器等技術(shù)路線，改進(jìn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能并發(fā)揮其排放和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。
　　 在課題中，對(duì)燃?xì)怆娍叵到y(tǒng)關(guān)鍵零部件進(jìn)行性能匹配和優(yōu)化，對(duì)燃料

3、控制的方案（比例式混合器+電控調(diào)壓）進(jìn)行了研究，對(duì)混合器設(shè)計(jì)不同的閥芯型線以適應(yīng)不同氣體成分(40％、60％、95％的甲烷)燃料，用FLUENT軟件進(jìn)行了計(jì)算分析，并結(jié)合臺(tái)架試驗(yàn)修正邊界條件和對(duì)計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證，得到效果很好的閥芯型線。
　　 通過(guò)研究不同點(diǎn)火能量(25mJ、35mJ、45mJ、65mJ)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、外特性經(jīng)濟(jì)性、排放性能和失火界限(在額定轉(zhuǎn)速2200rpm、中高轉(zhuǎn)速1800rpm、最大扭矩1300rpm和低速9

4、00rpm)的影響，得出在進(jìn)行試驗(yàn)的點(diǎn)火能量范圍內(nèi)，不同點(diǎn)火能量對(duì)動(dòng)力性、外特性經(jīng)濟(jì)性和排放沒(méi)有明顯的差別，但高的點(diǎn)火能量可以拓寬著火界限，同時(shí)也影響到火花塞的使用壽命，綜合考慮各個(gè)因素，選擇最佳的點(diǎn)火能量45mJ。
　　 最后通過(guò)參與滿足國(guó)Ⅳ排放的發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定，對(duì)標(biāo)定方法進(jìn)行了探索，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況下更好地工作，比如對(duì)點(diǎn)火提前角和濃度進(jìn)行正交試驗(yàn)的標(biāo)定方法、增壓壓力標(biāo)定等。
　　 本文研究了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)匹配的基