氢-汽油双燃料发动机油气切换研究.pdf

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1、第1期2013年2月内燃机InternalCombustionEnginesNo．1Feb．2013氢一汽油双燃料发动机油气切换研究路斌，孟育博，李清博，杨光(华北水利水电学院，河南郑州450011)摘要：以氢气为汽车代用燃料，以方便性、实用性和可靠性为基本要求，设计出一套氢一汽油双燃料模式发动机电控系统，并对发动机运行中油气转换过程进行了细致研究，提出一套油气转换控制策略。根据ECU发出的指令，可以使发动机分别独立T作在两种燃料模式下，且在发动机不停机的状态下平稳地进行油气切换。关键词：氢气；双燃料发动机；油气切换；电

2、控系统中图分类号：TK407．9文献标识码：A文章编号：1000—6494(2013)01～0051—03SwitchResearchofHydrogen-GasolineDualFuelEngineLUBin，MengYubo，LIQingbo，YANGGuang(NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower,Zhengzhou450011，China)Abstract：Basedonhydrogenfortheautomotivealternat

3、ivefuel，andconvenience，practicabilityandreliabilityasthebasicrequirements，thepaperdesignsasetofelectroniccontrolsystemofhydrogen／gasolinedualfuelnlodeengine．Thispaperresearchestheswitchprocessofthetwofuelcarefully，andbringsasetofswitchstrategy．AccordingtotheECUin

4、struction，theenginecanindependentlyoperatesintwokindsoffuelmodes，andswitchesthefuelsmoothlyinoperatingcondition．Keywords：hydrogen；dualfuelengine；fuelswitch；electroniccontrolsystem0前言众所周知，面对世界石油资源的不断匮乏，以及排放法规的日益严格，汽车工业在不断尝试使用汽车代用燃料。氢气作为最为清洁的汽车代用燃料，一直备受瞩目，其优越的物化性质以

5、及几乎零排放的特性，作为代用燃料拥有美好的前景。现在市面上针对天然气和液化石油气与汽油组成的两用燃料汽车屡见不鲜，而由于氢气的制造费用过高以及储存安全问题，一直影响着氢发动机的发展。但是，氢气的宽着火界限、低点火能量、高火焰传播速度和高扩散能力等特点，相对天然气和液化石油气有着无法比拟的优越性。随着现代氢制造技术和储存技术的发展，氢发动机的发展势在必行”’⋯。现阶段，针对气体燃料通有的缺点，即能量密度低，汽车上携带气体燃料需要占有很大的空问，所以。续驶里程是气体燃料发展的一大障碍。使用两用燃料模式即可很好地解决这个问题。

6、我们设计的氢一汽油两用燃料发动机，对于氢发动机的初期作者简介：路斌(1988一)，男，河南新乡人，硕士研究生，主要从事汽车电了控制方面研究。收稿日期：2012—09—05发展和推广有着积极的意义。在发动机工作在怠速工况、正常小负荷工况或低转速工况下，采用氢气作为发动机燃料，能够有效地降低发动机排放。当发动机遇到大负荷工况和急加速工况时，采用汽油燃料可以保证发动机的功率输出，提高发动机的可靠性。同时，驾驶人员也不必担心氢燃料在供应不足时找不到加氢站的麻烦了，有效缓解了供氢站的缺乏状况。经过查找文献发现，目前针对氢一汽油两用

7、燃料的研究甚少，我们在借鉴其他气体燃料与汽油组成的双燃料发动机研究成果的基础上，进行了研究。1总体设计本次设计采用的发动机原型为嘉陵600单缸摩托车发动机，为进气道喷射的汽油机。在保持原有供油装备不变的基础上，加装一套供氢装置，包括储氢钢瓶、供氢总阀、减压装置、供氢管道和喷氢电磁阀等，同样氢气喷射也采用进气道喷射方式。这样原发动机即改装为拥有两套并行的燃料供给系统，改造后的发动机能够单独使用氢气或汽油运行。此次改造，可以方便地在原有汽油机电控系统上进行双燃料发动机电控系统的开发设计。本次开52·内燃机2013年2月磊饕黧

8、酬删种传感器h／1也乙“PC机监控系统油泵喷油嘴供氢总阀喷氢阀点火执行器图1电控系统总图发的电控系统基本框图见图1。本次开发的氢一汽油双燃料发动机电控系统主芯片采用飞思卡尔公司16位的MC9S12XSl28单片机，该款单片机基于S12CPU内核，总线频率可达40MHz，具有较强的数值运算和逻辑运算能力，为本次油气转换