基于柴油机的电控天然气发动机设计

在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元、传感器及执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了压缩天然气(CNG)单燃料电控多点顺序喷射发动机。试验结果表明,天然气发动机的动力性能与排放性能达到了设计要求。     

天然气发动机电控单元原型的研制

为将NQ120柴油机改装成天然气单燃料发动机,对其喷射及点火系统进行深入研究。设计了具有点火及喷射功能的电控系统原型,包括系统硬件和软件;基于Labview的串行通信模块开发了一款在线标定监控软件。台架试验结果显示,该电控系统原型可精确控制点火时刻和燃料喷射量,完善后具有很好的应用价值。     

电控发动机性能的日常检测

电控发动机的性能直接影响着车辆技术性能的发挥，本文介绍了对电控发动机怠速、快怠速性能、供油系统、燃烧系统、点火系统等进行检查的方法。     

天然气/柴油双燃料发动机电控喷气技术研究

本文研制开发了天然气／柴油双燃料发动机的压缩天然气（ＣＮＧ）电控喷气系统。试验表明，电控喷气可以明显改善双燃料发动机的燃料经济性和排放性能，提高发动机的热效率。合理选择加载喷射压力和喷射相位可有效地提高燃烧速度和燃烧稳定性。     

电控多点天然气-柴油双燃料系统技术研究

本文介绍针对国产Ｘ６１３０柴油机进行的电控多点射天然气－柴油双燃料系统的开发研究。系统采用了电控高速电磁阀实现天然气的多点喷射控制，设计基于单片机的电控单元实现信号采集和电磁阀驱动控制，进行了系统控制软件的匹配开发，开发的综合系统通过台架匹配试验证明了系统的性能，并通过１０００ｋｍ试车验证了系统实用性。     

柴油机改装单燃料天然气发动机关键技术分析

结合天然气的特性,通过理论分析,从动力性角度论述了柴油机改装为天然气发动机所涉及到的关键技术障碍,并从供气系统、燃烧系统、进气系统、点火系统、增压中冷技术、控制策略等方面探讨了柴油机改装为天然气发动机的技术措施。     

WT615系列天然气发动机结构特点与常见故障排除

7．电控预混合供气系统 采用ECI公司的电控预混合供气系统，其结构如图1所示。该系统通过大功率的电子控制模块（ECM）管理发动机的天然气燃料供给和点火控制。天然气燃料采用缸外预混合闭环控制方式供给，ECM通过采集各基本信号及修正信号精确确定所需的燃气供给量，     

柴油机电控技术综合研究

对柴油机电控技术进行了比较全面的探讨，重点讨论了柴油机电控技术的研究思路和模块化开发各类电控单元的软硬件技术，提出了基于CAN总线的多电控单元同时优化的电控柴油机集成开发环境建设，为全面优化和监控柴油机的综合性能奠定了基础。最后给出了这些技术在电控VE泵开发和高压共轨电控喷油系统中的应用实例及结果。     

汽油发动机电子点火系统的发展

点火系统的工作对发动机的性能有着决定的性影响。本文简要回顾电控点火系统的发展过程，讨论了点火系统，点火器件，点火控制及控制理论等方面的发展趋势，并介绍了目前国内外的研究情况。     

车用稀燃增压单一燃料CNG发动机电控系统的研究

为深入研究 CNG发动机稀薄燃烧特性 ,进一步降低天然气发动机的有害排放 ,设计了车用增压天然气发动机电控系统。该系统采用高能点火模块来获得天然气着火所需的点火能量 ,电控喷射单元采用模糊控制器来获得比较精确的空燃比控制 ,实现对天然气发动机的顺序多点喷射。运用该系统对增压单一燃料 CNG发动机的燃烧和排放性能进行了试验研究 ,结果表明了该系统的有效性。     

D6114柴油/CNG双燃料发动机的试验研究

D6114柴油/CNG双燃料增压中冷发动机当以双燃料方式工作时,发动机起动和怠速只燃用柴油;当转速超过某设定值,电控系统发出指令限制柴油的喷油量,天然气经混合器进入气缸参与燃烧,此时少量柴油供给主要起引燃作用,发动机负荷变化则通过改变天然气供给量的大小来实现。分析了进气温度、替代率、供油提前角对性能和排放的影响,指出按NMHC排放衡量,该双燃料发动机完全可以达到ECER49欧I标准。     

电控柴油/天然气双燃料发动机油气切换过程的研究

本文依靠软件算法实现了电控柴油／天然气双燃料发动机的柴油量和天然气量的协调控制，并通过调整燃气供给系统参数及优化控制策略，消除了燃料切换过程中出现的较大幅度的转速波动，最终实现了转速基本无波动的油气切换过程。     

单ECU两用燃料发动机试验研究

为提高车用压缩天然气(CNG)发动机的性能,设计了采用单电控单元(ECU)控制的CNG/汽油两用燃料发动机燃气供给系统,研究了空燃比控制、密度补偿及燃料切换的控制策略,并进行了发动机台架及整车试验。结果表明,采用单ECU的CNG/汽油两用燃料发动机,其性能指标均优于采用主从式双ECU控制的两用燃料发动机。     

纯柴油、柴油/CNG两种燃烧模式下应用EGR的发动机性能研究

在一台单缸柴油机上加装天然气电控喷射系统，改造成柴油／CNG双燃料发动机。通过示功图、放热率、排放特性和经济性的实验与分析，研究了纯柴油和双燃料两种燃烧模式下应用冷却EGR的效果。研究表明：不管是纯柴油模式还是双燃料模式，使用EGR之后，NOx都有大幅度降低；纯柴油模式使用EGR之后，会带来碳烟排放的恶化，但是对于双燃料模式，当EGR比例在22％以内，负荷小于75％时，不会造成碳烟排放的恶化。随着EGR比例的增大，燃烧放热率曲线由双峰过渡到单峰形状，具有均质压燃(HCCI)燃烧过程的特征。     

柴油-酒精混合燃料发动机的性能研究

在分析柴油—酒精混合燃料物理化学特性的基础上，研究了不同混合比例的柴油—酒精混合燃料发动机的性能。研究表明：柴油醇燃料发动机的有效燃油消耗率较柴油机的升高，而有效能耗率有一定程度的降低；发动机的碳烟排放明显降低，在保持同样排温的前提下，其功率有一定程度的升高，尾气排放明显降低；柴油机使用混合燃料后，滞燃期延长，燃烧持续期缩短。在采用推迟供油的条件下，柴油—酒精混合燃料发动机的尾气排放性能可以得到较大幅度的提高。     

CNG—柴油双燃料电控发动机试验研究

将高压共轨柴油机改装成CNG—柴油双燃料电控发动机,利用自行开发的快速原型控制系统来控制天然气的燃烧,保证天然气掺烧后发动机的动力性和燃用纯柴油时保持一致。分析了天然气掺烧替代率在不同负荷时对有效热效率和有害排放物(CO,HC,NOx)及烟度的影响。结果表明:天然气掺烧替代率可以达到80%左右;掺烧后的有效热效率在中低负荷时要低于燃用柴油,高负荷时和燃用柴油一致;掺烧后的烟度明显降低,HC排放明显升高。     

HCNG发动机排放特性分析

对EQD210N—20天然气发动机燃烧HCNG(氢气—天然气混合燃料)时的排放特性进行了试验和分析。试验结果表明,CO的排放浓度受燃空当量比、点火提前角、进气管绝对压力和燃料成分的影响较大;HC排放浓度有随掺氢比的增大呈降低的趋势,提高进气管绝对压力,点火提前角对HC排放浓度的影响减弱;天然气掺氢气后NOx排放升高。     

进气道预混天然气对生物柴油发动机燃烧与排放性能的影响

在1台QCH 1105单缸柴油机上,试验研究了进气道预混天然气对生物柴油发动机燃烧与排放性能的影响。结果表明:随着天然气预混比例的升高,生物柴油发动机最大燃烧压力减小,燃烧相位推迟,缸内平均温度略有下降,NOx排放明显降低;预混天然气时,大负荷工况下燃油消耗率有所下降,HC和CO排放有所增加,炭烟排放随着天然气预混率的升高大幅降低。可见,进气道预混天然气对改善生物柴油发动机的经济性和排放性具有良好的潜力。     

利用瞬时转速对柴油机起动过程的分析

建立柴油机起动过程试验系统,并利用瞬时转速分析不同拖动时间、不同拖动转矩和不同供油量等条件对柴油机起动过程的影响。试验结果表明利用瞬时转速能够判断柴油机着火首循环以及辅助分析燃烧组织的优劣。适当增加拖动时间、提高拖动转矩有利于改善柴油机起动性能。增加起动过程中的供油量,有助于发动机快速进入怠速稳定转速。