火花點燃式LPG發(fā)動機快速稀燃及排放控制的研究.pdf

1、人類對于自身的生存環(huán)境及空間的保護(hù)意識日益強烈,內(nèi)燃機的主要發(fā)展方向已著眼于燃油消耗、排放、噪聲等環(huán)保指標(biāo).高辛烷值氣體燃料LPG作為替代能源被廣泛地加以應(yīng)用.目前面臨的關(guān)鍵問題是在稀燃條件下提高LPG燃燒速率和火焰?zhèn)鞑ニ俣?以及組織燃燒室中氣流運動,加強與高能點火過程的良好配合與控制,進(jìn)一步促進(jìn)火焰?zhèn)鞑?從而達(dá)到提高發(fā)動機熱效率和降低排放的目的.本文緊緊圍繞這個關(guān)鍵問題創(chuàng)新地提出一種新的快速稀燃方法,實現(xiàn)高速點燃式LPG電噴發(fā)動機穩(wěn)定

2、快速稀薄燃燒. 具體研究內(nèi)容如下: 1、研制單燃料氣態(tài)LPG氣道電噴系統(tǒng)形成LPG均質(zhì)可燃混合氣,開發(fā)溫控LPG預(yù)熱減壓混合器提供壓力穩(wěn)定的LPG低壓氣源.通過LPG電噴發(fā)動機的的標(biāo)定平臺精確調(diào)整稀混合氣的空燃比,滿足發(fā)動機不同工況對混合氣濃度的要求. 2、研制多通道電控汽油機瞬態(tài)燃燒分析系統(tǒng).該系統(tǒng)可以實時采集發(fā)動機燃燒壓力及發(fā)動機過量空氣系數(shù)、排放指標(biāo)等其它相關(guān)參數(shù),通過計算模型可以得到發(fā)動機的壓力升高率、放

3、熱率和累積質(zhì)量放熱率、以及發(fā)動機的燃燒循環(huán)變動等參數(shù). 3、創(chuàng)新研制了電控高能雙火花塞快速燃燒系統(tǒng).系統(tǒng)包括新缸頭(燃燒室壓縮比、雙火花塞位置、燃燒室內(nèi)氣流組織等)、兩套獨立的可變點火能量的高能點火系統(tǒng).通過電控單元ECU及控制策略根據(jù)發(fā)動機工況的變化,提供可變的同步、異步雙火花點火.雙火花塞位置與燃燒室形狀的配合,縮短火焰?zhèn)鞑ネ緩揭蕴岣呋鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?以期達(dá)到快速稀燃. 4、利用研制的快速燃燒系統(tǒng)開展了LPG快速稀燃的試

4、驗研究.在燃燒室內(nèi)組織適度的渦流和滾流與雙火花可變點火過程之間的配合,加快火焰?zhèn)鞑?擴(kuò)展了發(fā)動機燃燒稀限,降低發(fā)動機有害排放物的生成,同時避免爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生.研究了LPG電噴發(fā)動機稀燃特性,以及在壓縮比、點火模式、點火能量、氣流運動等不同條件下的快速燃燒特性.設(shè)計了LPG電噴發(fā)動機的廢氣再循環(huán)系統(tǒng).研究發(fā)動機在廢氣再循環(huán)條件下的稀燃特性、快速燃燒特性以及排放特性等.結(jié)果表明,高能同步、異步雙點火快速燃燒模式相比普通單點火模式,在整個有效