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1、第4期(總第201期)車用發(fā)動(dòng)機(jī)No．4(SerialNo．201)2012年8月VEHICI。EENGINEAug．2012負(fù)荷控制方式對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春130025)摘要l在1臺(tái)2I。柴油機(jī)改裝的點(diǎn)火式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)負(fù)荷，試驗(yàn)負(fù)荷選擇了全負(fù)荷的50％和75％，過量空氣系數(shù)保持在1附近，調(diào)整點(diǎn)火角，進(jìn)行動(dòng)力性和排放性試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)：兩種負(fù)荷下都是采用節(jié)氣門聯(lián)合EGR控制負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)
2、力性和經(jīng)濟(jì)性最好；兩種負(fù)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(fù)荷時(shí)HC排放最低；兩種負(fù)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(fù)荷時(shí)C0排放最高；兩種負(fù)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(dòng)機(jī)；廢氣再循環(huán)；節(jié)氣門；負(fù)荷控制1)131：10．3969／j．issn．1001—2222．2012．04．013中圖分類號(hào)：TK464文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1001-2222(2012)04—0058—05發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比和泵氣損失是影響經(jīng)濟(jì)性的重樣機(jī)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(jī)的電子點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)，可以承受較大的EGR在進(jìn)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(jī)，和低泵氣損失提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，開發(fā)了1臺(tái)高轉(zhuǎn)速和凸輪軸信號(hào)為輸入信號(hào)，噴油脈寬和點(diǎn)火時(shí)壓縮比的點(diǎn)燃式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)。試驗(yàn)中根據(jù)選定的負(fù)刻為輸出信號(hào)；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(dòng)機(jī)上分別采用節(jié)氣門、節(jié)氣門聯(lián)合EGR、氣量由手動(dòng)閥調(diào)節(jié)。EGR3種模式控制負(fù)荷，試驗(yàn)時(shí)調(diào)整節(jié)氣門和EGR試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)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(diǎn)火角對(duì)每種控制模式下動(dòng)力性和排放性的影響，并對(duì)3種模式的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性進(jìn)行了對(duì)比分析。1試驗(yàn)裝置及方案原機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表1。表1原機(jī)參數(shù)柴油機(jī)型號(hào)YD4A75一C3缸徑／mm85行程／mm88排量／L1．997圖1試驗(yàn)裝置示意燃燒室m型燃燒室EGR率用進(jìn)氣和排氣中CO：
5、體積分?jǐn)?shù)比表壓縮比18：1示，進(jìn)氣中CO。體積分?jǐn)?shù)在進(jìn)氣穩(wěn)壓腔處測(cè)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(jìn)10．265，排10．817SOKKIDF2420，測(cè)功機(jī)為CWl60。試驗(yàn)條件見表2。收稿日期：2012-05—23；修回日期：2012-07—26作者簡(jiǎn)介：王新超(1987～)，男，碩士，研究向?yàn)閮?nèi)燃機(jī)工作過程控制及優(yōu)化；itiswxc@126．corn。2012年8月王新超，等：負(fù)荷控制方式對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究表2試驗(yàn)條件性的影響不能顯著地體現(xiàn)；而當(dāng)點(diǎn)火角大于
6、36。節(jié)氣門開度／％100BTDC后，點(diǎn)火角對(duì)燃燒的改善作用加強(qiáng)，在這種條發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速／r·rainl1400件下，泵氣損失對(duì)動(dòng)力性的影響顯著，使得節(jié)氣門開EGR溫度／℃35±5度越大，動(dòng)力性越好。混合氣溫度／℃25士5圖2中節(jié)氣門開度為15％時(shí)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(diǎn)火提前機(jī)油溫度／℃80±3角。節(jié)氣門開度為15％時(shí)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(yàn)負(fù)荷選擇全負(fù)荷的50％和75％，據(jù)此確定扭矩隨點(diǎn)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(fù)荷方式，其扭矩線接近于節(jié)氣門開3種方式控制負(fù)荷，通過調(diào)整節(jié)氣門和EGR率使過度為75％時(shí)的扭矩線。對(duì)比3種控制方式的動(dòng)力量空氣系數(shù)在1附近，然后調(diào)整點(diǎn)火角進(jìn)行動(dòng)力性性，節(jié)氣門控制方式的動(dòng)力性最差，聯(lián)合控制方式動(dòng)和排放性試驗(yàn)。力性最好，但聯(lián)合控制方式發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性隨著節(jié)氣2試驗(yàn)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(dòng)2．1負(fù)荷控制方式對(duì)動(dòng)力性的影響力性。50％負(fù)荷時(shí)EGR率較大，因此點(diǎn)火提前角都75％負(fù)荷EGR率相對(duì)較小，因此點(diǎn)火提前角較大。圖2
8、中節(jié)氣門開度100％時(shí)采用EGR控制不需要太大。圖3中節(jié)氣門開度為50％時(shí)的扭矩方式，節(jié)氣門開度為75％，50％，25％時(shí)采用節(jié)氣門線最高，其最大扭矩為118．6N·m，最小扭矩
