电控多点喷射天然气发动机的开发

【摘要】： 在CA6DE1柴油机基础上,进行了CA6SE1-21E3N天然气发动机的结构设计,燃烧系统最终采用了压缩比为12:1的碗形燃烧室,并新设计了活塞环,降低了机油消耗量。同时通过GT-POWER软件对增压器和凸轮轴相位进行了模拟计算,匹配出适合的增压器及凸轮轴相位。 试验研究了天然气发动机稀薄燃烧规律。基于稀燃规律研究结果,提出了分区控制空燃比及采用氧化催化器实现开发目标的稀薄燃烧控制总体方案。从保证燃烧稳定性、有效控制排放、保证发动机可靠性几个方面给出了确定稀燃天然气发动机各工况过量空气系数等关键参数的阈值。 采用CFD模拟方法研究了发动机工缸盖的冷却液流速问题,并通过与CA6DE1发动机进行对比分析,确认天然气发动机缸盖的冷却水套能满足热负荷的要求。 采用了稀燃天然气发动机多点顺序喷射空燃比闭环控制电控系统,实现了对空气进气量、天然气喷射量和点火正时的精确控制和调整。通过该电控系统标定的CA6SE1-21E3N天然气发动机的动力性和经济性达到了开发目标,排放满足欧Ⅲ(ESC)排放法规要求,目前该发动机已经装用在公交车和卡车上。 【关键词】：天然气发动机 稀薄燃烧 结构设计 电控系统 排放
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK464
【目录】：

• 提要4-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 我国汽车工业的发展9-10
• 1.2 我国面临的能源问题10
• 1.3 天然气资源开发10-12
• 1.4 天然气作为发动机代用燃料的优势12
• 1.5 研究内容12-14
• 第2章 天然气发动机结构设计14-22
• 2.1 天然气特性14-15
• 2.2 天然气发动机开发目标15
• 2.3 天然气发动机结构设计15-21
• 2.3.1 压缩比和燃烧室设计15-16
• 2.3.2 进气系统设计16-17
• 2.3.3 活塞环改进设计17
• 2.3.4 增压器匹配设计17-18
• 2.3.5 气缸盖设计18-19
• 2.3.6 配气相位和凸轮型线的设计19
• 2.3.7 点火系统19
• 2.3.8 天然气供给系统19-20
• 2.3.9 电控系统20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 天然气发动机CAE 模拟计算22-36
• 3.1 压器匹配计算22-25
• 3.1.1 动机热力学计算模型22-23
• 3.1.2 涡轮的匹配计算23
• 3.1.3 压气机的匹配计算23-24
• 3.1.4 涡轮和压气机的最后选型24-25
• 3.2 配气相位和凸轮型线的计算25-27
• 3.2.1 配气相位的方案设计25-26
• 3.2.2 试验验证26-27
• 3.3 发动机冷却水套CFD 分析27-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 天然气发动机性能开发36-45
• 4.1 燃烧室结构和压缩比对发动机性能的影响36-39
• 4.1.1 燃烧室结构对发动机性能的影响37-38
• 4.1.2 压缩比对发动机性能的影响38-39
• 4.2 过量空气系数对发动机性能的影响39-42
• 4.2.1 过量空气系数对排放的影响39-41
• 4.2.2 过量空气系数对发动机经济性的影响41
• 4.2.3 过量空气系数的综合确定方法41-42
• 4.3 点火提前角对燃烧和排放的影响42-43
• 4.4 本章小结43-45
• 第5章 天然气发动机电控系统标定45-60
• 5.1 稀燃方案控制策略45-46
• 5.2 电控系统功能46
• 5.3 关键子系统简介46-51
• 5.3.1 电控单元（ECU）46-47
• 5.3.2 传感器47-49
• 5.3.3 驱动电路49-51
• 5.4 空燃比控制策略研究51-53
• 5.4.1 动态空燃比的控制策略51-52
• 5.4.2 闭环控制52-53
• 5.5 发动机电控系统标定53-59
• 5.5.1 发动机的5 个基本状态及状态判别53-55
• 5.5.2 电控系统试验标定流程55
• 5.5.3 天然气发动机控制MAP 分析55-59
• 5.6 本章小结59-60
• 第6章 天然气发动机性能评价60-65
• 6.1 发动机的动力性和经济性60-61
• 6.2 发动机的排放性61-64
• 6.3 发动机的可靠性64
• 6.4 本章小结64-65
• 第7章 全文总结65-67
• 7.1 主要工作与结论65-66
• 7.2 今后工作展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 中文摘要72-74
• ABSTRACT74-76

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

VVT发动机设计与关键技术分析    刘魏辉;

BL20L液化天然气（LNG）发动机的开发    王宇

柴油机改为火花点火式天然气发动机技术研究    张晓东,刘兴华,张幽彤

超高能点火装置的开发及其在稀薄混合气点火中的应用    余本雄,汪洋,朱涛,尧命发,郑尊清

中国天然气产量发展趋势与多元化供应分析    邱中建,方辉

国外车用天然气发动机的开发动向    斯拉海提,艾力·斯木吐拉

车用液化石油气(LPG)特性与改装部件功能(综述)    王继先,潘忠杰,冯能莲,蔡曾华

哈尔滨市环境空气污染指标变化趋势分析    吴昊,王昕,刘文哲

聊城市春季交通源大气污染特征分析    王岩;吴建杰;

利用排气再循环降低轻型车NO_x排气污染物    徐百龙,郭英男,谭满志,刘金山,姜立永

汽车排放法规的发展历程和技术对策    王长宇,黄英,葛蕴珊,张付军,郝利君,孙业保

非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究    谭建伟;葛蕴珊;李文祥;张世鹰;

车用乙醇汽油加MAZ添加剂的应用研究    钟科;韩秀坤;张学敏;尚煜;

汽车尾气的催化净化技术研究    高吕和,胡定军

天然气/柴油双燃料发动机电控技术研究    杨梅

492QC发动机燃用天然气的实验研究    李兴虎,张有才,周大森,金克成,邢瑞栋

电控技术在天然气发动机上的应用    滕勤;左承基;

石家庄市机动车尾气排放状况分析    孙冬梅;姜静;

DF11型内燃机车产生噪音的机理分析及降噪措施    周聚会;

汽车排气催化转化器技术及应用    陈士力;

柴油机氮氧化物排放预测研究    胡伟;李幸丹;

CA7136威姿轿车欧Ⅲ排放的标定    王昊;武斐;袁忠庄;

柴油机微粒捕集器技术研究进展    曹丽;业红玲;王继先;王务林;

柴油机车排放尾气在大气中演化历程研究    魏明锐;

机动车尾气污染状况及其控制技术    孙冬梅;

降低车用柴油机有害排放物的试验研究    殷亮;

三效催化转化器长寿低排放机理及性能优化研究    蔡皓

旋转式连续微波再生微粒捕集器再生机理及结构优化研究    王曙辉

轿车柴油机微粒捕集器工作过程数值模拟及再生控制策略研究    张辉

汽油机动力总成系统匹配标定及优化研究    赵弘志

基于整车性能的高压共轨柴油机燃烧系统开发与控制    李德刚

汽油机进气混合O_2/CO_2的燃烧机理与性能研究    姚春玲

生物柴油喷雾特性与NOx排放控制的研究    叶丽华

壁流式柴油机微粒捕集器捕集及微波再生机理研究    刘云卿

柴油乙醇组合燃烧及其在发动机上应用的研究    陈绪平

柴油机低温燃烧基础理论和燃烧控制策略的试验研究    张全长

车用柴油机冷EGR温度控制系统的研究    张坤

缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究    张波

紧凑式SCR净化消声装置设计与仿真研究    尹和俭

4G94D4发动机电喷系统台架匹配试验研究    方立辉

柴油机欧IV控制策略的研究    王书庆

改善汽油机起动暖机过程的试验与仿真研究    黄瑞

生物柴油的制备及其台架验证实验研究    蔡樱英

柴油机螺旋进气道的参数化设计    何常明

高原环境下车用柴油机燃用生物柴油的试验研究    陈贵升

高原环境下高压共轨柴油机燃用生物柴油的应用研究    陈男

电控天然气发动机燃料喷射和点火的控制方法    郭林福,张欣,李国岫

液化天然气(LNG)汽车技术特点与应用    汤淼 ,李军

汽油发动机管理系统匹配标定过程研究    陈立明,朱辉,郭少平,龙庆阳,郝凌汕

世界能源状况及车用天然气发动机技术发展    林在犁,杨学杰

利用天然气资源 发展CNG汽车    张天江,赵晋榕

油压控制阀(OCV)性能实验台架的研究与设计    唐大美;邓嘉鸣;

中国进口LNG面临发展新机遇    钱伯章,朱建芳

电控发动机开发系统的研究    郗大光,张平,杨延相,刘昌文,刘杰

天然气发动机多点顺序喷射技术的开发研究    刘兴华,陈永义,李铁栓

缸内直喷天然气发动机控制系统研究    张振东,郭辉,孙嗣炎,方祖华

LJ377MV发动机VVT系统仿真设计研究    彭福宏

超高速比例电磁阀电磁部分的动态仿真    江竹

汽油/LPG两用燃料发动机油气切换过程试验研究    韩光明

495电喷汽油机标定系统设计及试验研究    孙俊

电控汽油—压缩天然气（CNG）两用燃料发动机动力性恢复研究    廖均智

电控柴油机标定系统的研制    嵇翠华

CNG/汽油两用燃料发动机点火正时控制研究    万一进

电控汽油机标定系统设计及试验研究    李想

我国未来油气产储量预测    张抗

中国油气资源现状及21世纪初期展望    赵复兴

美国石油供需情况的演变及其对我国的启示    于民

国外天然气市场发展给我们的启示    高寿柏

世界石油工业百年风云(之一)    王才良

从20世纪的发展看世界石油工业的趋势和动向(上)    王才良

中国石油供需展望及对策建议    周凤起

21世纪初期中国天然气工业发展框架    张抗

土库曼斯坦油气发展前景    陈怀龙

美国地质调查所新一轮世界油气资源评价    周庆凡

电控喷射稀燃天然气发动机的开发    窦慧莉;刘忠长;李骏;李建群;闫涛;

CW6200ZT某气体发动机的开发与试验研究    吕志进;林芳芳;张强;

满足国-IV排放的电控稀燃天然气发动机燃烧系统开发    郑尊清;尧命发;林志强;盛利;刘志治;朱坚;

过量空气系数对天然气发动机燃烧及排放的影响    窦慧莉;刘忠长;李骏;闫涛;

点火正时对电控稀燃天然气发动机性能的影响    葛思非;王忠恕;刘忠长;窦慧莉;

基于Matlab/Simulink的天然气发动机电控系统仿真    杨健;

燃烧室结构对稀燃天然气发动机性能的影响    司鹏鵾;张惠明;杨志勇;张自立;焦运景;程辉;

基于3—RPS并联机构的自适应机翼方法实现    田鑫;王帮峰;吴佳俊;

满足国家第Ⅳ阶段排放标准天然气发动机的开发    司鹏鹍;张惠明;杨志勇;张自立;焦运景;程辉;董善黎;徐平;陈孟强;

稀燃天然气发动机基本控制参数标定方法的研究    华东旭;付长波;杨雪珠;

天然气发动机技术研究与应用    程鹏;

顶管机电控系统的研制    王大华;罗文刚;谭栋才;

真空炉电控系统的高新技术改造    袁溶;

工业以太网在带式输送机电控系统中的应用    朱晓霞;

矿井提升机电控系统的发展及PLC的应用    杨正;郭西进;

西门子PLC在带式输送机电控系统技术改造中的应用    项鲁丁;

喷油泵实验台电控系统设计    罗斌;封建国;

室内燃气爆炸机理、危害及减灾措施    叶宏;崔京浩;王志浩;

Pro/ENGINEER软件在小家电产品设计中的应用    陈仙清;

风云三号扫描辐射计的辐冷一体化结构设计与研究    刘春霞;

三鑫主提电控系统升级改造成功    曹正方

绳槽变化对PLC电控系统的影响    高立

北京电控前4个月利润近5亿元    记者 王娟 通讯员 王适春

中冶京诚自主研发国际先进水平板坯连铸机结晶器液压振动装置电控系统    

DH-2000型可视门铃电控系统    上海 刘明照

焦家斜井电控系统优化改造完成    徐威

现代薪酬的结构设计    赵宗雄

农民发明家和他的世博梦    本报记者 李好宇

主井皮带电控系统及驱动装置改造    西山煤电西曲矿机电科 王燕青

现代设计集团破解上海光源工程结构设计难题    中国楼市记者　 丁玲 通讯员　 陈辉

电控喷射稀燃天然气发动机的关键技术研究    窦慧莉

满足国Ⅳ排放标准压缩天然气发动机燃烧过程的研究    司鹏鹍

稀燃天然气发动机燃烧过程研究和燃烧系统开发    焦运景

直喷汽油机稀薄燃烧与氮氧化物排放控制研究    李明

稀燃天然气发动机燃烧循环变动特性及动力学特征研究    姚宝峰

465汽油机稀薄燃烧及NOx排放催化控制研究    冯洪庆

汽车安全气囊气体发生器的研究    周奎军

液力缓速器电控系统及控制方法研究    张玉玺

分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究    李学民

稀燃发动机尾气NO_x存储-还原催化剂研究    程昊

电控多点喷射天然气发动机的开发    杜喜云

天然气发动机稀薄燃烧试验研究与数值模拟    吴家平

满足国Ⅴ排放的天然气发动机开发    张坤鹏

矿山副井提升机计算机控制系统的设计及应用    黄仰金

ZL50装载机自动变速控制系统研究    胡建国

摩托车电控燃油喷射系统与三元催化转化器匹配技术研究    滕辉

491QE型汽油机电控系统的匹配标定研究    向禹

柴油/乙醇双燃料电控喷射系统研究    张晓

激光微加工控制系统软件及硬件的设计    徐淼

基于AT89S52对TY295D燃用柴油/乙醇双燃料发动机电控喷射系统的试验研究    刘存香