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低排放甲醇柴油双燃料智能燃烧系统的设计与研发
| 论文题名： | 低排放甲醇柴油双燃料智能燃烧系统的设计与研发 |
| 关键词： | 汽车;双燃料发动机;智能燃烧系统;喷醇器;燃烧特性 |
| 摘要： | 随着经济社会的快速发展，人们对石油等化石燃料的消费需求与日俱增，同时伴随着化石资源短缺、环境油资源短缺、环境污染严重、汽车数量激增的大背景下，甲醇作为具有广阔前景的石油污染等一系列问题。在石替代燃料将发挥十分积极且重要的作用。 依据甲醇和柴油的燃烧特性，提出新型混合燃烧方式燃烧甲醇，即在起车或小负荷工况下，发动机以纯柴油模式进行燃烧;在中高负荷工况下，发动机以双燃料模式燃烧。这种燃烧方式可有效节省柴油提高燃料经济性，显著降低HC、CO以及NOx的排放量。针对提高甲醇对柴油替代率，改善发动机排放品质的问题，提出分工况控制的方法，实现了在不同工况下采用相应的策略控制喷醇时长的研究，达到了甲醇对柴油平均替代率30％以上，大幅度降低有害气体排放量的结果。以PIC16F876A单片机为核心设计开发出ECU。ECU通过对发动机参数的采集与分析，即可准确判断出双燃料发动机所处工况。为了方便对系统各参数的监控与调试，设计了上位机界面。通过上位机可标定各传感器参数并实时显示发动机的各项参数，而且可以根据发动机不同的工作条件调节喷醇参数。针对上位机发送喷醇参数离散化的问题，在ECU软件编程中采用插值算法，将控制喷醇的离散三维MAP图连续化，达到了平滑MPA图的效果。为了使甲醇在发动机内与柴油充分混合燃烧，自主设计了喷醇器，喷醇器喷射的雾状甲醇能与空气构成均匀混合质进入发动机。喷醇器设计实现了甲醇和柴油的有效分离，使发动机可以在纯柴油燃烧模式和双燃料燃烧模式下灵活切换。 该系统在实验发动机上进行试验证明安全后，在装载车上进行了安装，装载车使用的是潍柴发动机。通过跟踪记录装载车的使用情况，统计数据表明，该系统对提高燃料经济性，节省柴油，降低污染物排放有着可观的效果。 |
| 作者： | 李丛珊 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 姜印平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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