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《吉林大学》 2007年
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LPG/汽油两用燃料发动机燃料转换过程控制策略研究

隗海林  
【摘要】: 随着汽车保有量的不断增加,汽车带给人们生活便利的同时,也给全社会带来了能源短缺、大气污染等严重问题,发展代用燃料汽车已经成为节能与环保的有效途径之一。LPG作为燃料其许多特性与汽油相近,已发展成为世界范围内应用最广的汽车代用燃料。在我国由于受加气站数量和布局的影响,目前以使用LPG/汽油两用燃料汽车为主,但两用燃料汽车普遍存在由汽油向LPG燃料转换过程中转速、转矩波动大,短时间排放过高的难题。 针对两用燃料发动机燃料转换的问题,本文以捷达车ATK型发动机为研究对象,建立发动机台架试验台,研究了发动机稳态工况不同水温、不同转速、不同油门开度下燃料转换过程中的缸内燃烧压力、转速、转矩、排放的变化规律,以及加速、减速过程中进行燃料转换的缸内燃烧压力、转速、转矩、排放的变化规律。通过对试验数据进行分析得出:转速、转矩的波动和排放的短时间恶化都与燃料转换过程出现断火或燃烧不良的循环次数有直接关系,断火或燃烧不良的循环次数越多,燃料转换过程的波动及排放短时间恶化越显著。对试验结果的分析表明:燃料转换过程中汽油停止喷射时,LPG燃料的供给不及时,导致混合气过稀,使得燃烧不正常。 本文提出汽油喷射延迟的方法,以解决燃料转换过程中的问题。即燃料转换时汽油与LPG同时喷射一定时间,保证顺利完成燃料转换的过渡。由于不同工况下汽油喷射延迟的时间规律性不强,本文使用模糊自适应神经网络ANFIS对试验结果进行分析处理,得到了发动机在燃料转换过程中汽油喷射延时的控制规律。利用得到的控制规律进行了燃料转换的试验验证,试验结果表明,本文所研究的控制方法可以较好地控制LPG/汽油两用燃料发动机在燃料转换过程中的转速、转矩波动,降低转换过程中的废气排放。
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