柴油天然气双燃料发动机替代率与喷油提前角优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第11期AutomotiveEngineering2015(Vo1．37)No．112015210柴油一天然气双燃料发动机替代率与喷油提前角优化米张承维，肖兵，钟家明(华南理工大学自动化科学与工程学院，广州510640)[摘要]利用GT—power软件建立了柴油一天然气双燃料发动机工作过程仿真模型，用偏最小二乘回归方法建立NO，HC，CO和烟度排放模型，研究燃料替代率和喷油提前角对发动机可靠性和排放的影响。以发动机可靠性作为优化约束条件，兼顾动力性和排放，对各工况的替代率和喷油提

2、前角进行优化。把优化后的替代率和喷油提前角脉谱图嵌入发动机电子控制单元中，通过台架试验对替代率和喷油提前角进一步优化，最终得到满足可靠性、动力性、经济性和排放的最优替代率和喷油提前角。关键词：双燃料发动机；排放模型；替代率；喷油正时；可靠性OptimizationontheReplacementRateandInjectionTimingofDiesel／NaturalGasDualFuelEngineZhangChengwei．XiaoBing&ZhongJiamingCollegeofAutomationScienceandEngineer

3、ing，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640[Abstract]Aworkingprocesssimulationmodelfordiesel／naturalgasdualfuelengineisestablishedwithGT—powersoftware，andanemissionmodelsofNO，HC，COandsootiscreatedbyusingpartialleastsquaresre—gressionalgorithm．Theeffectsoffuelreplace

4、mentrateandinjectiontimingonthereliabilityandemissionofengineisstudied．Concurrentlyconsideringthepowerperformanceandemissionofengine，withreliabilityasconstraint，anoptimizationisconductedonreplacementrateandtheadvanceangleoffuelinjectionindifferentconditions．Withthemapofoptim

5、izedreplacementrateandfuelinjectionangleembeddedintotheelectricallycontrolledunitofen—gine，thereplacementrateandfuelinjectionanglearefurtheroptimizedbybenchtest，withtheoptimalreplacementrateandinjectionanglemeetingtherequirementsofreliability．power．fueleconomyandemissionperf

6、ormances0b—tainedintheend．Keywords：dualfuelengine；emissionmodel；replacementrate；injectiontiming；reliability然气双燃料掺烧控制系统。有别于采用被动控制的月IJ舌第一代高压共轨柴油一天然气电控系统(控制喷气量和喷油量)，所开发的掺烧控制系统采用主动燃烧柴油发动机如何可靠地掺烧天然气是值得深入控制策略，即不仅控制喷气量、喷油量，还控制喷油研究的课题，开发柴油一天然气双燃料发动机电控系提前角。国内外学者对柴油一天然气双燃料发动机统时，有两个问题需

7、要解决：一是不同工况下的替代开展了大量研究，总结了负荷、转速、替代率、喷油提率；二是柴油的喷油提前角。前角和燃烧室形状等对缸内燃烧压力、放热规律、着本文中专门针对高压共轨柴油机，开发柴油一天火特性和排放的影响J。从这些研究表面看，柴油国家自然科学基金(61174135)资助。原稿收到Et期为2014年3月19日，修改稿收到日期为2014年6月2日。学兔兔www.xuetutu.com2015(Vo1．37)No．11张承维，等：柴油一天然气双燃料发动机替代率与喷油提前角优化·1233·机掺烧天然气是顺理成章的事，较易实施。天然气柴油一天然气掺烧

8、发动机仿真模型包括：进气、价格比柴油便宜，天然气对柴油的替代率越大，经济涡轮增压、气缸、曲轴箱和排气等模块，具体如图1性越好，为了追求经济性，在发动机