基于虛擬儀器開發(fā)的內(nèi)燃機(jī)燃燒分析系統(tǒng)對混合燃料燃燒特性的研究.pdf

1、新一代內(nèi)燃機(jī)燃燒理論與技術(shù)的發(fā)展使得柴油機(jī)和汽油機(jī)的技術(shù)愈來愈接近，混合燃料（或稱"靈活"燃料）將成為未來發(fā)動(dòng)機(jī)使用的主要燃料形式，發(fā)動(dòng)機(jī)可以跟據(jù)混合燃料成分的變化來組織不同的燃燒方式，因此必須充分認(rèn)識各種混合燃料的燃燒特性。
　　 本文首先開發(fā)了一套內(nèi)燃機(jī)燃燒分析系統(tǒng)，由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括氣缸壓力傳感器、電荷放大器、光電編碼器、濾波電路模塊和數(shù)據(jù)采集卡，可以對發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力信號進(jìn)行采集，放大和濾波。軟件部分主要

2、由采集卡驅(qū)動(dòng)模塊、氣缸壓力數(shù)據(jù)處理、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等組成，這些模塊能夠完成混合燃料燃燒放熱率、缸內(nèi)平均溫度、壓力升高率、累積放熱量等的計(jì)算、分析和顯示。然后，將汽油和柴油按照體積比1∶2混合，獲得性質(zhì)類似原油的參考油（12號燃料），利用蒸餾釜對參考油按照40～240℃（240號燃料）、40～270℃（270號燃料）、40～300℃（300號燃料）三個(gè)餾程進(jìn)行蒸餾，提取出不同餾分的混合燃料。最后，在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺架上，利用開發(fā)的內(nèi)燃

3、機(jī)燃燒分析系統(tǒng)，通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油定時(shí)和轉(zhuǎn)速，研究了柴油和四種不同餾分混合燃料的氣缸壓力、放熱率、壓力升高率、缸內(nèi)平均溫度以及NOx和CO排放，獲得的主要結(jié)論如下:隨著噴油定時(shí)提前，五種燃料氣缸壓力峰值不斷升高，當(dāng)噴油定時(shí)為11.02℃A BTDC時(shí)，五種燃料的氣缸壓力峰值基本相同;柴油的缸內(nèi)最高平均溫度略高于其它四種混合燃料。隨著噴油定時(shí)提前，五種燃料的放熱率曲線形態(tài)趨于接近，柴油著火時(shí)刻比300號、270號和240號混合燃料著火時(shí)

4、刻提前，在噴油定時(shí)為0.02℃A BTDC、3.02℃ABTDC和7.02℃A BTDC時(shí)，12號燃料的著火時(shí)刻比柴油略微提前。當(dāng)噴油定時(shí)為3.02℃A BTDC和7.02℃A BTDC時(shí)，240號和300號混合燃料的累積放熱量高于柴油。當(dāng)噴油定時(shí)為-1.02℃A BTDC時(shí)，除柴油外，其他四種混合燃料的燃燒效果都不理想，240號燃料的燃燒效果最差。噴油定時(shí)和噴油量一定時(shí)，柴油和12號燃料的功率、扭矩和缸內(nèi)最高平均溫度隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加