cng柴油雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)研究

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1、CNG柴油雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)研究CNG/柴油雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)研究摘要：利用研制開發(fā)的一套雙燃料發(fā)動機的電控系統(tǒng)，將高壓共軌柴油機改裝成CNG/柴油雙燃料發(fā)動機。該系統(tǒng)包括CNG燃料供給系統(tǒng)、CNG電控單元（ECU）及其配套線束等。發(fā)動機起動和怠速時在純柴油模式下運行，當(dāng)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷達到某一設(shè)定值，柴油ECU減少引燃柴油的噴射，同時天然氣ECU增加天然氣量的噴射，發(fā)動機在雙燃料模式下運行。臺架試驗結(jié)果表明：在不同工況下，天然氣平均替代率達到83%，最高替代率達到90%；單位小時運行成本平均節(jié)省比

2、例達到26%。關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機；天然氣ECU；雙燃料ReaserchonanElectronicControlSystemofCNG/DieselDualFuelEngineAbstract:InordertoconvertthehighpressurecommonrailsystemenginetoCNG/Dieseldualfuelengine,anelectronicallycontrolledsystemisdeveloped.ThesystemincludesaCNGfuelsup

3、plysystem,theCNGelectroniccontrolunit(ECU)anditsmatchingharnessetc.Duringstartingandidleloadconditions,theenginerunsunderpuredieselmode,whenthespeedandloadreachedacertainsetpoint,thedieselECUreducethepilotdieselquantity,meanwhile,theCNGECUincreasethen

4、aturalgasquantity,thentheenginerunsunderdualfuelmode.The———————————————————————————————————————————————engineexperimentdatashowthatindifferentconditions,thehighestsubstitutionrateis90%andtheaveragesubstitutionrateis83%;theaveragesavingsratioofoperatio

5、ncostperhouris26%.Keyword:highpressurecommonrailsystemdieselengine;CNGECU;Dualfuel引言為了節(jié)約能源，保護環(huán)境，應(yīng)對日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)，世界各國廣泛開展發(fā)動機替代燃料的研發(fā)工作，天然氣因其清潔、儲量大、熱值高、排污低、使用經(jīng)濟性好而備受關(guān)注[1]。當(dāng)前所做的雙燃料發(fā)動機的研究，主要是對在用車機械泵式柴油機進行改裝，由于匹配水平比較低，天然氣替代率偏低，發(fā)動機性能未得以優(yōu)化。本試驗是利用自主研發(fā)的電控系統(tǒng)，將高壓共軌柴油

6、機改裝成CNG/柴油雙燃料發(fā)動機，用兩塊ECU分別對引燃柴油量和天然氣量進行控制，根據(jù)一定的控制策略輸出控制指令給兩種燃料的供給系統(tǒng)，實現(xiàn)預(yù)定摻燒。不僅具備共軌柴油機的優(yōu)勢，而且還具備雙燃料發(fā)動機改裝方便、油氣切換靈活、運行成本低、排放性能好的優(yōu)點[2]，相對普通的雙燃料發(fā)動機更具優(yōu)勢，擁有廣闊的市場前景。1、試驗發(fā)動機的基本參數(shù)以及改裝方案試驗所用發(fā)動機，是由立式、直列六缸、四沖程、增壓中冷、直噴式、排量6.5L，標(biāo)定功率199kw，轉(zhuǎn)速2500r/min的柴油機改裝的雙燃料發(fā)動機。摻燒發(fā)動機系

7、統(tǒng)的技術(shù)改裝主要是對柴油機引燃油量和天然氣供給量進行控制，使兩者在不同的工況下達到合適的匹配，以滿足發(fā)———————————————————————————————————————————————動機動力性、經(jīng)濟性和限制排放的要求[3]。當(dāng)前1柴油機改裝后的雙燃料發(fā)動機氣體著火方式一般采用柴油引燃方式。將減壓后的壓縮天然氣與空氣混合后引入柴油機氣缸，在以天然氣作為主燃料的同時噴入少量的柴油來引燃天然氣。此方式既可以在雙燃料模式下運行，也可以在純柴油模式下工作，易于恢復(fù)原機工作方式，改裝簡單，成本低

8、。天然氣成分變化較大，不如液體燃料穩(wěn)定，導(dǎo)致混合氣空燃比變化，必須對空燃比進行自動調(diào)節(jié)，機械式混合器很難實現(xiàn)這種調(diào)節(jié)，控制結(jié)果較差。采用電控氣體噴射系統(tǒng)可以很好地解決這一問題[4]?；谏鲜鲈瓌t，同時考慮到原機進氣歧管之間間距較短，采用多點噴射容易發(fā)生竄氣，本次試驗中改裝后的發(fā)動機采用電控單點進氣總管噴氣方案。2、CNG/柴油雙燃料發(fā)動機的電控系統(tǒng)2.1燃料供給系統(tǒng)圖1CNG/柴油雙燃料發(fā)動機試驗裝置示意圖Figure1.SchematicdiagramofCNG/Dieseldu