進(jìn)氣預(yù)混甲醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略及試驗(yàn)研究.pdf

1、地球石油資源日趨枯竭，環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重，尋找合適的汽車替代燃料已迫在眉睫。甲醇燃料生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)相對(duì)比較成熟，污染較小，是符合我國富煤貧油能源基本國情的合適的石油替代燃料。進(jìn)氣預(yù)混甲醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)原柴油機(jī)改動(dòng)較小，可以對(duì)甲醇與柴油的摻燒比靈活控制，通過制定合理的控制策略實(shí)現(xiàn)較少的碳煙及NOx排放。因此，在短期內(nèi)石油燃料仍為交通運(yùn)輸主導(dǎo)能源的大背景下，在柴油機(jī)上應(yīng)用甲醇具有良好的推廣前景。
　　 論文提出用進(jìn)氣歧管壓力識(shí)別發(fā)

2、動(dòng)機(jī)負(fù)荷的方法，并結(jié)合甲醇燃料的理化性質(zhì)，開展對(duì)4B26柴油機(jī)進(jìn)氣道預(yù)混甲醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略研究?；诠r法設(shè)計(jì)的控制策略內(nèi)容分為工況管理策略、信號(hào)輸入及處理策略和各工況處理策略三個(gè)組成部分。在工況管理策略中，根據(jù)不同工況的特征，將工作模式劃分為停止模式、起動(dòng)，怠速模式、常規(guī)模式、過渡模式和轉(zhuǎn)速限制模式，確定各模式間相互轉(zhuǎn)換條件，并由此設(shè)計(jì)工況判斷策略;信號(hào)輸入及處理策略中，利用曲軸與凸輪軸信號(hào)計(jì)算平均轉(zhuǎn)速，并根據(jù)信號(hào)齒特征，判斷

3、氣缸上止點(diǎn)的位置，采取定時(shí)的控制方法對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行處理;工況處理策略內(nèi)容包括起動(dòng)工況、怠速工況、常規(guī)工況、過渡工況、轉(zhuǎn)速限制工況處理策略等，提出限速工況的概念，將其作為常規(guī)工況的延伸，以降低雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)超速的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 建立渦輪增壓柴油機(jī)的平均值模型，并在此模型基礎(chǔ)上增加甲醇燃油系統(tǒng)模型，完成了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)建模及控制器建模工作。在Simulink環(huán)境下對(duì)建立的模型進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了控制策略的可靠性及正確性。
　　 為

4、驗(yàn)證控制策略對(duì)甲醇/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、排放性的改善情況，對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了外特性、負(fù)荷特性試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)研究了甲醇摻燒比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響。試驗(yàn)工作表明:(1)制定的甲醇/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略合理正確，保證了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的良好運(yùn)行。(2)甲醇的摻燒對(duì)改善柴油機(jī)中高負(fù)荷的燃油經(jīng)濟(jì)性有較大作用，高速時(shí)可以考慮在較寬負(fù)荷范圍內(nèi)摻燒甲醇，低速時(shí)盡量在中高負(fù)荷摻燒甲醇以提高柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。(3)因甲醇汽化吸熱，進(jìn)氣溫度及最高燃燒