cng柴油双燃料发动机电控系统研究

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1、CNG柴油双燃料发动机电控系统研究CNG/柴油双燃料发动机电控系统研究摘要：利用研制开发的一套双燃料发动机的电控系统，将高压共轨柴油机改装成CNG/柴油双燃料发动机。该系统包括CNG燃料供给系统、CNG电控单元（ECU）及其配套线束等。发动机起动和怠速时在纯柴油模式下运行，当转速和负荷达到某一设定值，柴油ECU减少引燃柴油的喷射，同时天然气ECU增加天然气量的喷射，发动机在双燃料模式下运行。台架试验结果表明：在不同工况下，天然气平均替代率达到83%，最高替代率达到90%；单位小时运行成本平均节省比

2、例达到26%。关键词：高压共轨柴油机；天然气ECU；双燃料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引言为了节约能源，保护环境，应对日趋严格的排放法规，世界各国广泛开展发动机替代燃料的研发工作，天然气因其清洁、储量大、热值高、排污低、使用经济性好而备受关注[1]。当前所做的双燃料发动机的研究，主要是对在用车机械泵式柴油机进行改装，由于匹配水平比较低，天然气替代率偏低，发动机性能未得以优化。本试验是利用自主研发的电控系统，将高压共轨柴油

6、机改装成CNG/柴油双燃料发动机，用两块ECU分别对引燃柴油量和天然气量进行控制，根据一定的控制策略输出控制指令给两种燃料的供给系统，实现预定掺烧。不仅具备共轨柴油机的优势，而且还具备双燃料发动机改装方便、油气切换灵活、运行成本低、排放性能好的优点[2]，相对普通的双燃料发动机更具优势，拥有广阔的市场前景。1、试验发动机的基本参数以及改装方案试验所用发动机，是由立式、直列六缸、四冲程、增压中冷、直喷式、排量6.5L，标定功率199kw，转速2500r/min的柴油机改装的双燃料发动机。掺烧发动机系

7、统的技术改装主要是对柴油机引燃油量和天然气供给量进行控制，使两者在不同的工况下达到合适的匹配，以满足发———————————————————————————————————————————————动机动力性、经济性和限制排放的要求[3]。当前1柴油机改装后的双燃料发动机气体着火方式一般采用柴油引燃方式。将减压后的压缩天然气与空气混合后引入柴油机气缸，在以天然气作为主燃料的同时喷入少量的柴油来引燃天然气。此方式既可以在双燃料模式下运行，也可以在纯柴油模式下工作，易于恢复原机工作方式，改装简单，成本低

8、。天然气成分变化较大，不如液体燃料稳定，导致混合气空燃比变化，必须对空燃比进行自动调节，机械式混合器很难实现这种调节，控制结果较差。采用电控气体喷射系统可以很好地解决这一问题[4]。基于上述原则，同时考虑到原机进气歧管之间间距较短，采用多点喷射容易发生窜气，本次试验中改装后的发动机采用电控单点进气总管喷气方案。2、CNG/柴油双燃料发动机的电控系统2.1燃料供给系统图1CNG/柴油双燃料发动机试验装置示意图Figure1.SchematicdiagramofCNG/Dieseldu