電控缸內(nèi)直噴氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高效燃燒技術(shù).pdf

1、環(huán)境保護(hù)和能源結(jié)構(gòu)的變革是21世紀(jì)的兩大主題，氫燃料以其在能源和環(huán)保兩方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使得21世紀(jì)被認(rèn)為是氫經(jīng)濟(jì)時(shí)代。而且，氫燃料用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)性能優(yōu)越。例如，氫的單位質(zhì)量發(fā)熱量高于汽油、氫的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺仁腿剂系幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣瓤斓枚唷浔让河突蚱途哂懈鼘挼闹鸾缦薜?。尤其可喜的是現(xiàn)有燃燒石油燃料的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，稍加改動(dòng)就可以燃燒氫。因此，氫能源被認(rèn)為是最具前景的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料已經(jīng)取得了科學(xué)家們的共識(shí)，全世界對(duì)其寄予厚望。但是，由于

2、氫燃料與石油燃料的物化特性有著明顯的差異，若按傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論和實(shí)踐來(lái)組織氫發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣形成和燃燒，將出現(xiàn)嚴(yán)重的回火、早燃、燃燒壓力波動(dòng)等異常燃燒，并產(chǎn)生較多的NOx(氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一有害排放物)。 研究了噴射式氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)氫發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成和燃燒、發(fā)動(dòng)機(jī)性能、異常燃燒和NOx生成的影響，并且對(duì)噴射式氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和石油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒規(guī)律和性能進(jìn)行了對(duì)比研究。指出了采用內(nèi)部混合氣形成方式且高壓噴射的氫發(fā)動(dòng)

3、機(jī)，不僅可以有效地抑制異常燃燒(諸如早燃、回火)，而且有利于提高充氣效率和壓縮比，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。試驗(yàn)指出了發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)、噴射正時(shí)及噴氫量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、異常燃燒、NOx排放量有很大影響，對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化控制是全面改進(jìn)氫發(fā)動(dòng)機(jī)性能的關(guān)鍵技術(shù)。在理論上建立電控缸內(nèi)噴射式氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)控制模型的基礎(chǔ)上，在技術(shù)上將傳統(tǒng)控制技術(shù)和新型智能控制技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行了電控系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)，提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求解最優(yōu)控