稀燃快燃点火电路研究

在电容储能点火系统的基础上,利用火花能量转换原理和能量叠加原理,提出了一种有别于传统发动机点火系的"稀燃快燃点火系"。简要介绍和分析了该点火系的组成及工作原理,对其进行了设计研究,通过试验验证了稀燃快燃点火系比传统点火系具有的优越性。结果表明:该点火系统能够提高点火线圈的次级电压,增加火花持续时间,有效提高点火能量的利用率,改善发动机点火性能。该点火系在进行适当匹配后不仅适用于现代高速、稀燃、高压缩比发动机,而且也适用于传统点燃式发动机。     

车用发动机稀燃快燃能量叠加点火系研究

根据稀燃快燃对点燃式发动机点火系统的要求,研发了一种新的多电容放电能量叠加点火系统。该系统既保留了传统电容放电点火系统的优点,又克服了其放电时间短、单次点火能量小的缺点。这里对其基本组成、工作原理、工作过程及其充、放电特性进行了研究。在此基础上运用了工程计算软件进行了分析和测试,探讨了电路参数对其充、放电特性的影响。结果表明：稀燃快燃能量叠加点火系能够大幅度提高火花塞单次放电点火能量．有效延长放电火花在高电压区的维持时间,是一种比较理想的稀燃快燃点火方式。     

多脉冲点火天然气发动机的初步研究

针对稀燃天然气发动机正常燃烧所需点火能量高、低转速循环波动大的问题,设计开发了基于单片机控制的多脉冲电子点火系统,试验研究了采用多次点火与原单次点火对稀燃发动机怠速稳定性和燃烧过程的影响.结果表明,增加点火次数可提高点火能量,有利于促进火核的快速形成和发展,对减少失火和循环波动现象有利.     

稀燃快燃点火系研发的试验研究

利用火花能量转换原理和能量叠加原理．提出了一种稀燃快燃点火系．简要介绍和分析了它的组成及工作原理．并对其匹配传统点燃式发动机的适应性进行了试验研究.     

天然气发动机稀燃条件下点火提前角的试验分析

点火提前角控制作为发动机控制的两大主要因素之一,对发动机工作的稳定性和做功效率有着直接的影响,优化的点火提前角可以有效提高发动机的动力性和经济性。特别是在稀燃条件下工作的天然气发动机,由于点火困难,燃烧速度慢,对点火系统提出了更高的要求。本文针对采用稀燃技术的天然气发动机进行试验研究,提出了发动机在不同进气压力及不同转速下的点火提前角变化规律,并对点火提前角对发动机扭矩、燃气消耗、排温、排放等指标进行了对比分析。     

稀燃汽油机二次喷油电控系统开发

根据发动机稀薄燃烧的要求,采用16位单片机MC9S12XDP512微控制器,利用其增强型输入捕捉输出比较定时器,自主开发出电控系统。采用稀燃、快燃(滚流)、推迟点火和二次喷油的可控燃烧方案,改变二次喷油比例和二次喷油时刻等参数,实现二次喷油过程的优化,在气流运动的作用下,实现了发动机稀薄燃烧复杂时序控制,明显改善燃烧过程。在稀薄燃烧发动机典型工况下,空燃比越大,二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。     

天然气稀燃发动机等离子体强化点火机理研究

从甲烷的物理化学性质和稀燃发动机本身特点出发,阐述了天然气稀燃发动机需要高能点火的机理。从等离子体产生的角度详细描述了空气和甲烷(CH4)等离子体化的过程;结合CH4点火与燃烧过程,分析了点火过程中产生大量等离子体的可能性,利用所产生的等离子体,提高点火的效能。提出将电容多次放电点火技术与等离子体强化点火技术相结合,以实现大量等离子体的产生,并初步讨论了实现的途径和方法。     

点火能量对稀燃增压CNG发动机性能影响的试验研究

对一台稀燃增压压缩天然气(CNG)发动机进行台架试验,以揭示点火能量对其性能的影响.结果表明,当点火能量大于25mJ后,点火能量对CNG发动机动力性、经济性和排放性能的影响并不明显,但却会引起稀燃失火界限的较大改变.在综合权衡发动机性能和点火线圈可靠性这两个相互矛盾的因素后,选用45mJ作为该天然气发动机的点火能量.     

稀燃天然气发动机基本控制参数标定方法的研究

分析了稀燃天然气发动机基本控制参数(点火提前角、喷气提前角和过量空气系数)对燃料经济性和排放的影响。结果表明,增大过量空气系数有助于改善发动机燃料经济性和NOx排放,但受到发动机稀燃极限的限制;点火提前角是平衡NOx排放和燃料经济性之间矛盾非常有效的方法;而喷气正时对各污染物的排放和燃料经济性的影响则较小。针对这种多控制参数系统的天然气发动机,提出了一种标定策略:首先以提高稀燃极限为目的标定喷气正时,然后在一定失火余量的前提下标定过量空气系数,最后以排放限值为约束条件标定点火提前角。     

稀燃增压CNG发动机起动及怠速控制试验研究

根据稀燃增压点燃电控调压式CNG发动机的特点,设计了起动及怠速控制策略,对目标怠速、节气门开度、废气旁通阀开度、燃气供给压差、点火提前角、点火能量、空燃比等参数进行控制。在6缸直列单一CNG发动机上进行了起动及怠速调速试验。试验结果表明:通过优化起动燃气供给量、初始节气门开度、起动点火提前角等参数,可以实现CNG发动机快速、可靠起动;通过标定怠速节气门调速和点火提前角调速控制参数,实现了怠速工况稳定运行。     

天然气发动机空燃比和点火提前角模拟优化研究

为了提高天然气-汽油两用燃料发动机燃用天然气时的动力性,利用先进的发动机性能仿真软件AVLBOOST对于样机全负荷时中高转速范围内的部分工况点进行空燃比和点火提前角的模拟优化计算;确定了与之对应的最佳空燃比和点火提前角。在不改变发动机结构参数的情况下,通过优化空燃比和点火提前角可以实现在不降低经济性的前提下,提高天然气-汽油两用燃料发动机燃用天然气时的动力性。     

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。     

基于焦炉气的HCNG发动机稀燃特性研究

在能源稀缺和环境保护双重制约的今天,研究开发新型车用石油替代燃料尤为重要和紧迫。将焦炉煤气作为发动机燃料,不仅可以大幅度提高焦炉煤气的附加值,缓解能源压力,还可降低排放,具有重要的经济效益和环境效益。本文以焦炉煤气作为HCNG燃料的工业来源,在经过甲烷化与适当的提纯后,将其视为体积掺氢比为55%的HCNG燃料在6缸增压火花点火发动机试验台架上进行了稀燃特性研究,并与天然气发动机和30%低掺氢比HCNG燃料稀燃特性进行了对比。从而获得掺氢比55%的HCNG发动机的稀燃极限和动力性、经济性规律。     

天然气/汽油两用燃料汽车点火提前角适应性优化设计

为了使天然气/汽油两用燃料汽车燃用不同的燃料时,能自动改变点火提前角,从而保证发动机在不同的转速时都在最佳点火提前角下工作,研究了两用燃料汽车点火提前角的优化调整方法,通过试验得到了发动机燃用天然气和汽油时,最佳点火提前角相差的相关角度,研制了一种利用89C2051单片机定时器/计数器T0、外部中断INT0以及相关硬件电路组成的自适应燃料点火器。这种点火器能根据燃料转化开关的位置,通过单片机控制实现对两用燃料汽车不同点火提前角的精确控制。试验结果表明:安装这种自适应燃料点火器的发动机功率、扭矩增大,能耗下降,这种自适应燃料点火器能够一定程度地提高两用燃料汽车发动机的动力性和燃油经济性。     

电控CNG单燃料发动机性能分析及试验研究

对电控CNG发动机的燃气喷射、点火控制和稀燃技术进行台架试验研究。研究结果表明:燃气喷射角度、点火提前角、点火能量和稀燃技术对CNG发动机动力性、经济性和排放性有着重要影响;试验结果为CNG发动机的结构设计和优化提供实验依据。     

稀燃汽油机降低NO_x排放的数值模拟

为降低产品研发过程的技术风险,缩短研发周期,数值模拟已经成为发动机研发过程中的重要环节和手段。文章利用Simulink软件建立了一维稀燃汽油机LNT模型,同时利用STAR-CD软件建立了三维稀燃汽油机进气系统模型。研究了稀燃汽油机进气系统的仿真与优化,并探究了稀燃吸附还原催化器LNT的性能。数值模拟技术能够在发动机设计的整个过程中发挥重要的作用,是现代内燃机技术研究不可或缺的重要技术手段。     

稀燃汽油机降低NOx排放的数值模拟

为降低产品研发过程的技术风险,缩短研发周期,数值模拟已经成为发动机研发过程中的重要环节和手段文章利用Simulink软件建立了一维稀燃汽油机LNT模型,同时利用STAR—CD软件建立了三维稀燃汽油机进气系统模型研究了稀燃汽油机进气系统的仿真与优化,并探究了稀燃吸附还原催化器LNT的性能数值模拟技术能够在发动机设计的整个过程中发挥重要的作用,是现代内燃机技术研究不可或缺的重要技术手段     

控制稀燃汽油机NOx吸附-还原催化转化器再生过程的试验研究

针对汽油机稀薄燃烧排放控制的特殊要求,研制了一套适用于稀燃汽油机的电控节气门(ECT)系统.该系统可控制稀燃发动机周期性的短暂工作于浓混合气状态,满足NOx吸附-还原催化转化器的工作要求,降低稀燃发动机的NOx排放.并在混合气浓度改变的同时实现对点火时刻和节气门开度的连动控制,维持发动机输出功率稳定.实验结果表明,稀混合气燃烧配以NOx吸附-还原催化转化器进行排气后处理可使NOx排放最低达50×10-6,最高转化率达91%,该系统是解决稀燃及其排放问题的可行方案.     

一种天然气发动机空燃比控制策略的研究

提高电控天然气发动机的空燃比控制精度，是改善发动机经济性、动力性和降低尾气排放的关键环节。本文将模糊神经网络与PI控制技术相结合构成一种模糊神经解耦混合控制器。新控制器在控制过程中借助模糊神经网络的自学习算法实现控制参数的在线调整。将该算法应用于天然气发动机空燃比控制中，利用宽域空燃比传感技术，通过调整喷射脉宽控制发动机的空燃比，取得了较好的控制效果。     

汽油/天然气两用燃料发动机动力性能实验

在不同的节气门开度、转速、空燃比、点火提前角等运转条件下,对改装的4RB2天然气发动机和原发动机的扭矩、功率等进行测量,实验结果表明,当发动机由燃烧汽油时的工作状态直接变换为燃烧天然气时,发动机的扭矩或功率下降非常大;增大点火提前角和增加点火能量,可使发动机燃烧天然气时的动力性得到改善;发动机燃用天然气时,与浓混合气条件相比稀混合气条件的扭矩在高速时较大,低速时较小。