火花點(diǎn)燃式LPG發(fā)動(dòng)機(jī)快速稀燃及排放控制的研究.pdf

1、人類對(duì)于自身的生存環(huán)境及空間的保護(hù)意識(shí)日益強(qiáng)烈,內(nèi)燃機(jī)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(yùn)動(dòng),加強(qiáng)與高能點(diǎn)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(dòng)機(jī)熱效率和降低排放的目的.本文緊緊圍繞這個(gè)關(guān)鍵問題創(chuàng)新地提出一種新的快速稀燃方法,實(shí)現(xiàn)高速點(diǎn)燃式LPG電噴發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定

2、快速稀薄燃燒. 具體研究?jī)?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(dòng)機(jī)的的標(biāo)定平臺(tái)精確調(diào)整稀混合氣的空燃比,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況對(duì)混合氣濃度的要求. 2、研制多通道電控汽油機(jī)瞬態(tài)燃燒分析系統(tǒng).該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)過量空氣系數(shù)、排放指標(biāo)等其它相關(guān)參數(shù),通過計(jì)算模型可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力升高率、放

3、熱率和累積質(zhì)量放熱率、以及發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒循環(huán)變動(dòng)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(dú)立的可變點(diǎn)火能量的高能點(diǎn)火系統(tǒng).通過電控單元ECU及控制策略根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化,提供可變的同步、異步雙火花點(diǎn)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(yàn)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(diǎn)火過程之間的配合,加快火焰?zhèn)鞑?擴(kuò)展了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒稀限,降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的生成,同時(shí)避免爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生.研究了LPG電噴發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃特性,以及在壓縮比、點(diǎn)火模式、點(diǎn)火能量、氣流運(yùn)動(dòng)等不同條件下的快速燃燒特性.設(shè)計(jì)了LPG電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng).研究發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)火快速燃燒模式相比普通單點(diǎn)火模式,在整個(gè)有效