電控缸內(nèi)直噴氫燃料發(fā)動機高效燃燒技術.pdf

1、環(huán)境保護和能源結構的變革是21世紀的兩大主題，氫燃料以其在能源和環(huán)保兩方面的獨特優(yōu)勢使得21世紀被認為是氫經(jīng)濟時代。而且，氫燃料用于汽車發(fā)動機時性能優(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?。氫比煤油或汽油具有更寬的著火界限等。尤其可喜的是現(xiàn)有燃燒石油燃料的汽車發(fā)動機，稍加改動就可以燃燒氫。因此，氫能源被認為是最具前景的汽車發(fā)動機代用燃料已經(jīng)取得了科學家們的共識，全世界對其寄予厚望。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)動機的理論和實踐來組織氫發(fā)動機的混合氣形成和燃燒，將出現(xiàn)嚴重的回火、早燃、燃燒壓力波動等異常燃燒，并產(chǎn)生較多的NOx(氫燃料發(fā)動機的唯一有害排放物)。 研究了噴射式氫燃料發(fā)動機結構參數(shù)和運轉參數(shù)對氫發(fā)動機混合氣形成和燃燒、發(fā)動機性能、異常燃燒和NOx生成的影響，并且對噴射式氫燃料發(fā)動機和石油燃料發(fā)動機的燃燒規(guī)律和性能進行了對比研究。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

3、機，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)動機的動力性和經(jīng)濟性。試驗指出了發(fā)動機的點火正時、噴射正時及噴氫量對發(fā)動機的性能、異常燃燒、NOx排放量有很大影響，對它們進行優(yōu)化控制是全面改進氫發(fā)動機性能的關鍵技術。在理論上建立電控缸內(nèi)噴射式氫燃料發(fā)動機最優(yōu)控制模型的基礎上，在技術上將傳統(tǒng)控制技術和新型智能控制技術相結合應用于氫燃料發(fā)動機，進行了電控系統(tǒng)軟硬件的設計，提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡求解最優(yōu)控