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)境及空間的保護意識日益強烈,內燃機的主要發(fā)展方向已著眼于燃油消耗、排放、噪聲等環(huán)保指標.高辛烷值氣體燃料LPG作為替代能源被廣泛地加以應用.目前面臨的關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,進一步促進火焰?zhèn)鞑?從而達到提高發(fā)動機熱效率和降低排放的目的.本文緊緊圍繞這個關鍵問題創(chuàng)新地提出一種新的快速稀燃方法,實現高速點燃式LPG電噴發(fā)動機穩(wěn)定

2、快速稀薄燃燒. 具體研究內容如下: 1、研制單燃料氣態(tài)LPG氣道電噴系統形成LPG均質可燃混合氣,開發(fā)溫控LPG預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)動機的的標定平臺精確調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.該系統可以實時采集發(fā)動機燃燒壓力及發(fā)動機過量空氣系數、排放指標等其它相關參數,通過計算模型可以得到發(fā)動機的壓力升高率、放

3、熱率和累積質量放熱率、以及發(fā)動機的燃燒循環(huán)變動等參數. 3、創(chuàng)新研制了電控高能雙火花塞快速燃燒系統.系統包括新缸頭(燃燒室壓縮比、雙火花塞位置、燃燒室內氣流組織等)、兩套獨立的可變點火能量的高能點火系統.通過電控單元ECU及控制策略根據發(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?以期達到快速稀燃. 4、利用研制的快速燃燒系統開展了LPG快速稀燃的試

4、驗研究.在燃燒室內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,同時避免爆震現象的產生.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.設計了LPG電噴發(fā)動機的廢氣再循環(huán)系統.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