电控气体双燃料发动机的研究

随着世界范围内发动机保有量的快速增长，研究和开发新型的“清洁”汽、柴油代用燃料对于保护人类的生存环境和节约能源有着不可忽视的作用。可燃性气体如液化石油气、天然气、氢气、煤层气、沼气等被认为清洁、丰富、现实的发动机代用燃料。 本文在研究和比较了多种气体燃料燃烧特性的基础上，针对气体燃料的特点，提出了以液化石油气（LPG）作为清洁代用燃料，将氢气（H2）作为LPG发动机的添加燃料，组成LPG+H2组合燃料的方案。 通过对现有LPG发动机技术的研究，结合气体燃料特点，采用进气道电控喷射，火花塞点火方式，完成了实验室LPG+H2气态喷射燃料供给系统的设计。电控系统在原有LPG单燃料发动机的基础上加以改进，采用开环控制方式，控制单元（ECU）以AT89C52单片机为核心，并重新设计了电容放电式点火装置，实现了通过更换电容对点火能量的改变。 在完成了170F型发动机气体混合燃料供给系统的设计和电控系统的改进基础上，初步完成了发动机燃用气态LPG+H2组合燃料的试验，研究了气体燃料在三种不同H2含量下空燃比、点火时刻、点火能量等对发动机动力性和排放性的影响。试验结果表明：与LPG单燃料相比，使用含氢的混合燃气作为发动机燃料后，发动机工作更为平稳，动力性和排放性都有不同程度的改善，但NOX的排放量有所增加。