用于气体燃料的定容燃烧系统的开发与试验

开发了1种用于研究气体燃料燃烧特性的定容燃烧装置。该装置主要由燃烧弹本体、进排气、温控、压力采集、高速摄影及同步控制等系统组成。在该装置上进行了甲烷—空气混合气的燃烧试验,研究了混合气的初始压力、初始温度及当量比对燃烧压力的影响。结果表明:相同初始压力下,燃烧压力及压力峰值随初始温度的升高而降低,压力升高率有所增大;相同初始温度下,整个燃烧过程中的压力随初始压力升高而增大,压力升高率基本不随初始压力变化;随着的增加,燃烧压力峰值和压力升高率先增加后减小,并在φ=1.0时取得最大值,同时,燃烧压力出现峰值所用的时间随的增加先减少后增加,在φ=1.0时取得最小值。     

天然气发动机起动点火能量控制策略

通过测量点火线圈初级回路的电流,确定初级回路的最佳闭合时间。为了有效提高点火系统的可靠性,提高点火能量,在发动机转速低于600 r/min时,采用了压缩上止点前多次点火策略。参照SAE J973—1999标准,采用稳压管串作为模拟负载,实现了点火能量的量化测试。为了确保多次点火的能量在压缩上止点前充分释放,调整了多次点火时的脉冲信号间隔。试验结果表明,初级线圈闭合时间为6 ms时,初级断开电流不再继续增大,储能接近饱和;采用多次点火策略时,脉冲信号间隔为1.28 ms,可以保证多次点火的能量都在压缩上止点前充分释放。     

小负荷时天然气发动机点火提前角对排放影响的试验研究

在1台改装的JL465Q5天然气发动机上进行了点火提前角对HC,NOx,CO排放影响的试验研究。试验结果表明:在理论过量空气系数附近,相同过量空气系数条件下,CO排放量随点火提前角变化不大,HC和NOx排放随点火提前角增大而升高;稀燃时,点火提前角对排气中各成分的影响减弱,CO和HC排放几乎不随点火提前角变化而变化,NOx排放随点火提前角增大略有升高。在试验转速及负荷条件下,点火提前角对排放中各成分的影响具有一致性。     

基于PID算法的车用天然气发动机怠速闭环控制研究

利用自行改装的天然气发动机及自主研发的ECU和转速采集系统,采取增量式PID控制算法对发动机怠速进行单闭环和双闭环控制,并进行了试验验证及控制结果对比分析。台架试验表明:基于PID控制算法的怠速闭环控制有利于怠速的稳定,在单闭环基础上开发的双闭环控制能更有效地降低怠速波动量。     

基于AVR单片机的发动机信号模拟发生装置的研制

自主开发了一套发动机信号模拟发生装置,该装置应用ATmega16L单片机进行开发,通过滑动变阻器旋钮可以在线修改各路传感器信号的模拟输出,并能够将传感器信号的量值实时地显示在数码管上,同时还可以通过串行通信接口将信号量值回传到PC机上,便于用户的监控与调试;该装置既可以采用12 V外部电源供电,又可以采用PC机上的USB接口供电;软件程序采用C语言进行编写。试验结果表明,自主开发的发动机信号模拟发生装置能够灵活地输出发动机传感器的组合模拟信号,对发动机ECU软件逻辑调试和故障测试起到了良好的辅助作用。