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1、第4期(總第201期)車用發(fā)動機No．4(SerialNo．201)2012年8月VEHICI。EENGINEAug．2012負荷控制方式對甲醇發(fā)動機性能影響的試驗研究王新超，李小平，解方喜，蘇巖，洪偉(吉林大學(xué)汽車仿真與控制國家重點實驗室，吉林長春130025)摘要l在1臺2I。柴油機改裝的點火式甲醇發(fā)動機上分別采用節(jié)氣門、節(jié)氣門聯(lián)合EGR以及單純EGR的方式來控制發(fā)動機負荷，試驗負荷選擇了全負荷的50％和75％，過量空氣系數(shù)保持在1附近，調(diào)整點火角，進行動力性和排放性試驗。研究發(fā)現(xiàn)：兩種負荷下都是采用節(jié)氣門聯(lián)合EGR控制負荷時發(fā)動機的動
2、力性和經(jīng)濟性最好；兩種負荷下的HC排放隨控制方式的不同而不同，但均為節(jié)氣門控制負荷時HC排放最低；兩種負荷下的c0排放隨控制方式的不同而不同，但都是節(jié)氣門控制負荷時C0排放最高；兩種負荷下的NO。排放規(guī)律相似，均為節(jié)氣門開度越大，N0，排放越低。關(guān)鍵詞：甲醇發(fā)動機；廢氣再循環(huán)；節(jié)氣門；負荷控制1)131：10．3969／j．issn．1001—2222．2012．04．013中圖分類號：TK464文獻標(biāo)志碼：B文章編號：1001-2222(2012)04—0058—05發(fā)動機的壓縮比和泵氣損失是影響經(jīng)濟性的重樣機的改造：要因素，高壓縮比容易
3、引起燃燒爆震，可以采用高辛1)使用汽油機的電子點火系統(tǒng)，在原噴油器位烷值的燃料或EGR抑制爆震，而且EGR也可以用置安裝火花塞；來降低泵氣損失[1]。甲醇具有辛烷值高、火焰?zhèn)鞑?)改造進氣歧管，并在上面安裝甲醇噴射器，速度快、稀燃極限大等特點，可以承受較大的EGR在進氣總管上安裝電子節(jié)氣門；率，因此一直受到極大關(guān)注[z-8]。為了利用高壓縮比3)控制電路ECU為intel80C196KC單片機，和低泵氣損失提高發(fā)動機的經(jīng)濟性，開發(fā)了1臺高轉(zhuǎn)速和凸輪軸信號為輸入信號，噴油脈寬和點火時壓縮比的點燃式甲醇發(fā)動機。試驗中根據(jù)選定的負刻為輸出信號；荷
4、確定甲醇噴射量，在代表性的1400r／min下，在4)EGR的廢氣經(jīng)水冷后在節(jié)氣門后引入，廢該發(fā)動機上分別采用節(jié)氣門、節(jié)氣門聯(lián)合EGR、氣量由手動閥調(diào)節(jié)。EGR3種模式控制負荷，試驗時調(diào)整節(jié)氣門和EGR試驗裝置簡圖見圖1。率使混合氣的過量空氣系數(shù)在1附近，考察了點火角對每種控制模式下動力性和排放性的影響，并對3種模式的動力性、經(jīng)濟性和排放性進行了對比分析。1試驗裝置及方案原機的主要技術(shù)參數(shù)見表1。表1原機參數(shù)柴油機型號YD4A75一C3缸徑／mm85行程／mm88排量／L1．997圖1試驗裝置示意燃燒室m型燃燒室EGR率用進氣和排氣中CO：
5、體積分數(shù)比表壓縮比18：1示，進氣中CO。體積分數(shù)在進氣穩(wěn)壓腔處測量。、廢連桿長度／ram175氣分析儀采用AVLDicom4000，油耗儀采用ONO氣門升程／ram進10．265，排10．817SOKKIDF2420，測功機為CWl60。試驗條件見表2。收稿日期：2012-05—23；修回日期：2012-07—26作者簡介：王新超(1987～)，男，碩士，研究向為內(nèi)燃機工作過程控制及優(yōu)化；itiswxc@126．corn。2012年8月王新超，等：負荷控制方式對甲醇發(fā)動機性能影響的試驗研究表2試驗條件性的影響不能顯著地體現(xiàn)；而當(dāng)點火角大于
6、36。節(jié)氣門開度／％100BTDC后，點火角對燃燒的改善作用加強，在這種條發(fā)動機轉(zhuǎn)速／r·rainl1400件下，泵氣損失對動力性的影響顯著，使得節(jié)氣門開EGR溫度／℃35±5度越大，動力性越好?；旌蠚鉁囟龋?5士5圖2中節(jié)氣門開度為15％時為節(jié)氣門控制方冷卻液溫度／℃67±3式，由于混合氣中沒有廢氣，不需要較大的點火提前機油溫度／℃80±3角。節(jié)氣門開度為15％時的最大扭矩為75．6N·m，其最大扭矩是所有控制方式中最低的，試驗負荷選擇全負荷的50％和75％，據(jù)此確定扭矩隨點火角的變化也很明顯。節(jié)氣門開度100％的甲醇噴射量為7．38k
7、g／h和9。42kg／h，分別用為EGR控制負荷方式，其扭矩線接近于節(jié)氣門開3種方式控制負荷，通過調(diào)整節(jié)氣門和EGR率使過度為75％時的扭矩線。對比3種控制方式的動力量空氣系數(shù)在1附近，然后調(diào)整點火角進行動力性性，節(jié)氣門控制方式的動力性最差，聯(lián)合控制方式動和排放性試驗。力性最好，但聯(lián)合控制方式發(fā)動機動力性隨著節(jié)氣2試驗結(jié)果及分析門開度的變化也有較大的區(qū)別，利用聯(lián)合控制方式并且選擇合適的節(jié)氣門開度才能獲得最好的動2．1負荷控制方式對動力性的影響力性。50％負荷時EGR率較大，因此點火提前角都75％負荷EGR率相對較小，因此點火提前角較大。圖2
8、中節(jié)氣門開度100％時采用EGR控制不需要太大。圖3中節(jié)氣門開度為50％時的扭矩方式，節(jié)氣門開度為75％，50％，25％時采用節(jié)氣門線最高，其最大扭矩為118．6N·m，最小扭矩
