Equipment Manufactring Technology NO8, 2007乙醇/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控乙醇噴射正時(shí)試驗(yàn)與分析黃堅(jiān)(廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院電機(jī)系,廣西南寧530226)摘要;使用傳感器、數(shù)搢采集卡和虛擬儀器軟件改進(jìn)柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)杌的乙醇噴射電子控制系兢,遞過(guò)三小供油提前角、四個(gè)供醇時(shí)刻組合的全因素試驗(yàn),比較了雙燃料發(fā)動(dòng)杌與原機(jī)相同工況下的性能。結(jié)杲表明,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和煙度與原機(jī)相比均有不同程度的改善關(guān)鍵詞:雙燃料;電控系統(tǒng);供油提前角;乙醇噴射時(shí)刻中圖分類(lèi)號(hào):TK46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-545X(2007080018-0傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī),一方面作為汽車(chē)等的動(dòng)力來(lái)源,大量消耗1.1試驗(yàn)裝置與系統(tǒng)的改裝著非再生性能源——石油;另一方面,內(nèi)燃機(jī)燃燒產(chǎn)生的尾氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)儀器設(shè)備及布置如圖1所示,其中發(fā)動(dòng)中,碳煙、NO3CO、CO2等排放物是造成嚴(yán)重環(huán)境污染的主要機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表1根源。日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)和環(huán)境惡化是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的兩乙醇箱大難題。以可再生的清潔能源作為內(nèi)燃機(jī)的代用燃料的開(kāi)發(fā)研究,目前已成為各國(guó)內(nèi)燃機(jī)研究的熱點(diǎn)乙醇電子泵燃料乙醇是液體清潔燃料中一種極具潛力的生物型替代燃料。其生產(chǎn)用原材料較為普遍,成本低廉,應(yīng)用在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能罐、壓力表上,不但可以改善能源結(jié)構(gòu)還可以降低汽車(chē)有害物的排放,具有廣闊的發(fā)展前景,意義深遠(yuǎn)。生產(chǎn)燃料乙醇的項(xiàng)目已經(jīng)列人乙醇噴射器「雙燃料電控單元國(guó)家“十五”示范工程重大項(xiàng)目。在廣西,大力發(fā)展乙醇燃料已提上了議事日程,用木薯作為原料生產(chǎn)燃料乙醇的項(xiàng)目也已上柴油箱乙醇噴射正時(shí)馬。推廣乙醇作為內(nèi)燃機(jī)的清潔代用燃料對(duì)于盛產(chǎn)木薯的廣西來(lái)講,不僅可以增加農(nóng)民收人,改善農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還有利于乙醇油耗儀燃料技術(shù)的研究推廣,能夠收到較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和水力測(cè)功機(jī)Y柴油轉(zhuǎn)速信-;拉桿位移信環(huán)境效益。乙醇是富氧燃料,與汽油的密度相近,由于這兩種燃料能轉(zhuǎn)速表排氣溫度計(jì)直接混合互溶,故可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下,將添加定比例的乙醇汽油(又稱(chēng)汽油醇)直接應(yīng)用于汽油機(jī)上,且能機(jī)油溫度計(jì)機(jī)進(jìn)氣壓力計(jì)夠保持原有發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。乙醇燃料在汽油機(jī)上的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)基本成熟煙度計(jì)排氣壓力計(jì)但是,乙醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用要遠(yuǎn)遜于在汽油機(jī)上的應(yīng)用。其主要原因是柴油與乙醇不能互溶,同時(shí),由于柴油機(jī)本身圖1試驗(yàn)設(shè)備布置示意圖的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,其雙燃料研究的進(jìn)程非常緩慢。本文結(jié)合廣表1發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)西的實(shí)際,針對(duì)柴油機(jī)乙醇雙燃料研究的現(xiàn)狀,利用自行開(kāi)發(fā)立式雙缸、四沖程、水冷型號(hào)乙醇噴射控制系統(tǒng)研究嗩油提前角、噴射時(shí)刻及噴射量等缸徑/行程TY29D95mm/100mm因素的改變對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,探索柴油/乙醇雙燃?jí)嚎s比料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能均較優(yōu)的工況下的乙醇噴射正時(shí)在此基礎(chǔ)上,分別建立有效功率、油耗率煙度的數(shù)供油前令806N·m/1750r1學(xué)模型,為柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用提配氣相位進(jìn)氣門(mén)開(kāi):上止點(diǎn)前8°,進(jìn)氣門(mén)關(guān):下止點(diǎn)后52°供參考排氣門(mén)開(kāi):下此點(diǎn)前52°,排氣門(mén)關(guān):上止點(diǎn)后8°中國(guó)煤化工刎的測(cè)量裝置并加以標(biāo)↑試驗(yàn)方案系,嗩醇脈沖寬度CNMHG收稿日期:2007-06-06作者簡(jiǎn)介:黃堅(jiān),工作單位:廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子機(jī)械工程系18《裝備制造技術(shù)》2007年第8期12試驗(yàn)用材料據(jù),分別制取包含原機(jī)特性曲線(xiàn)在內(nèi)的有效功率、扭矩和煙度柴油型號(hào):0#輕型柴油的外特性對(duì)比曲線(xiàn),其中,20°供油提前角下的特性曲線(xiàn)如圖機(jī)油型號(hào):CD042、圖3、圖4所乙醇:純度為95%的工業(yè)乙醇0013試驗(yàn)內(nèi)容1)速度特性試驗(yàn)考察改裝前、后發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率、扭矩和煙度,找出動(dòng)力性和排放性能較優(yōu)工況下的乙醇噴射時(shí)刻和10.00一原機(jī)供油提前角的范圍。2)負(fù)荷特性試驗(yàn),考察改裝前、后發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能和煙17。洪醇度,找出經(jīng)濟(jì)性和煙度均較優(yōu)工況下的乙醇噴射時(shí)刻和供油提一18°供前角的范圖110012501400155017001850200215023003)在前面兩組試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,固定最優(yōu)供油提前角,針對(duì)轉(zhuǎn)速〔x/nin)醇的不同供醇時(shí)刻,用正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,分別找出動(dòng)力性圖220°供油提前角下、不同供醇時(shí)刻功率特性曲線(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和煙度最優(yōu)的乙醇噴射時(shí)刻點(diǎn);再利用回歸分析建立9.00數(shù)學(xué)模型800014試驗(yàn)數(shù)據(jù)的釆集與處理利用虛擬儀器編寫(xiě)試驗(yàn)控制的圖形代碼,通過(guò)控制脈沖寬39度確定乙醇噴射量和混合比;以功率、油耗和煙度為目標(biāo)函數(shù),一原機(jī)14°供醇取供油提前角和乙醇的噴射時(shí)刻為自變量在其變化范圍內(nèi)進(jìn)第.016°供醇行試驗(yàn),找出目標(biāo)函數(shù)較優(yōu)時(shí)的自變量的范圍,并用正交試驗(yàn)20.00供醇的極差法進(jìn)行優(yōu)化。18°洪醇2柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)110012501400155017001850200021502300轉(zhuǎn)速(x/min)利用自行開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)柴油/乙醇雙燃料的電控系統(tǒng),對(duì)圖320°供油提前角下、不同供醇時(shí)刻的扭矩特性曲線(xiàn)料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性和排放性試驗(yàn)并將結(jié)果與柴油機(jī)原機(jī)相同條件下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以此來(lái)分析柴油14●供醇乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性。對(duì)比試驗(yàn)定性分析的結(jié)果也上16°供醇為柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控乙醇噴射定時(shí)的優(yōu)化研究提217?！愎┐济滓?8°供薩供參考在發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)供油提前角附近取1920°供油提前角,選取八個(gè)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)點(diǎn)(1200m/min、1400rmin、1500nin、1650 rimin、1750r/min、1850rmin、2000rmin、2200rmin),先進(jìn)行原機(jī)的特性試驗(yàn),分別測(cè)取各穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下的扭l100125014001550L700185020021502300矩、有效功率燃油消耗量、排氣溫度和煙度。選擇最大扭矩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(x/ain速1400mmin和最大功率轉(zhuǎn)速200min兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn),每個(gè)轉(zhuǎn)圖420°供油提前角下、不同供醇時(shí)刻的煙度特性曲線(xiàn)速下分別取負(fù)荷百分比20%40%、60%、80%、100%作為測(cè)由所作的功率和扭矩特性曲線(xiàn)可以看出,選擇四個(gè)不同進(jìn)量點(diǎn),測(cè)取扭矩、有效功率和燃油消耗率、煙度氣持續(xù)角啖射乙醇,得到的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有所不同再進(jìn)行雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的性能試驗(yàn)。分別取四個(gè)進(jìn)氣持續(xù)角與原機(jī)相比,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能有所提高綜合比較三14°、165、17、18°的乙醇的噴射時(shí)刻位置,對(duì)不同的發(fā)動(dòng)個(gè)供油提前角下不同供摩時(shí)刻的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率、扭矩機(jī)轉(zhuǎn)速摻燒不同比例的乙醇:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于110rmin和煙度,可以看出在四個(gè)供醇時(shí)刻點(diǎn)進(jìn)氣持續(xù)角16°和17°為了避免噴射乙醇后氣缸溫度降低而造成發(fā)動(dòng)機(jī)媳火,基本不作為供醇時(shí)刻,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能較好。發(fā)動(dòng)機(jī)的煙度與摻燒乙醇。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至110min至1700rmin之間時(shí),原機(jī)相比均有大幅下降,下降幅度最大可達(dá)到80%以上。21摻燒體積比例為10%的乙醇,可以明顯地降低煙度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)供油提前角時(shí),以進(jìn)氣持續(xù)角16°和17°的位置作為乙醇噴轉(zhuǎn)速提高到1700r/min以上,乙醇摻燒比例提高到15%。比較射時(shí)刻雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能比另外兩個(gè)供醇時(shí)刻好原機(jī)與雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能排放、經(jīng)濟(jì)性能21雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷速度特性3雙H中國(guó)煤化工CNMHG對(duì)19920°、21°供油提前角下的不同乙醇噴射時(shí)刻進(jìn)行試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合原機(jī)在三個(gè)供油提前角的試驗(yàn)數(shù)按照原機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速1400rmin和標(biāo)定工況轉(zhuǎn)速Equipment Manufactring Technology NO8, 20072000min試驗(yàn)點(diǎn),分別做四個(gè)噴醇時(shí)刻下雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)刻1400min、2nmin負(fù)荷特性試驗(yàn)的結(jié)果,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)荷特性試驗(yàn),并制取負(fù)荷特性曲線(xiàn)圖對(duì)比三個(gè)供油提前角下在不同的4個(gè)噴醇時(shí)刻與原機(jī)相比雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)量燃油的不同噴醇時(shí)刻雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。其中,20°油提前消耗率下降幅度不均除個(gè)別負(fù)荷百分率點(diǎn)外,其它各負(fù)荷率角下不同供醇時(shí)刻1400min、20on魚(yú)荷特性曲線(xiàn)如圖點(diǎn)的當(dāng)量燃油消耗率均低于同等負(fù)荷率點(diǎn)的原機(jī)燃油消耗率。5、圖6所示。說(shuō)明改進(jìn)以后的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)于原←4結(jié)論250[0柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性高于純柴油發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)排放有所降低,柴油/乙醇雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的推廣使用具有良好的前景。參考文獻(xiàn)圖520°供油提前角不同供醇時(shí)刻140n負(fù)荷特性曲線(xiàn)[!傅其軍.新型可再生清潔能源—燃料酒精的開(kāi)發(fā)展望廣西輕工業(yè),2000,(4):9-12500.0012]杜德興等.混燃甲醇和乙醇改善柴油機(jī)碳煙排放[環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2001,21(6:760-762.300.m01613]何邦全閆小光王建昕等.電噴汽油機(jī)燃用乙醇-汽油燃料200.D的排放性能研究.內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),2002,20(5):399-402blended gasoline fuels [J. Atmospheric80100%121Environment,20033707:949-957.負(fù)荷率算5]王建昕,閆小光,等.乙醇一柴油混合燃料的燃燒與排放特性圖620°供油提前角不同供醇時(shí)刻20min負(fù)荷特性曲線(xiàn)門(mén).內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),2002,200張武高楊劍光李書(shū)澤,等,柴油-酒精混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的性通過(guò)在190、20°21°三個(gè)供油提前角下,不同供醇時(shí)能研究U汽車(chē)工程,2003,25(4):33-337The analysis and Experiment of Ethanol Injecting Time for Diesel/Alcohol Dual-Fuel EngineElectronic ControlHUANG Jia(Machinery and Electricity Department of Guangxi Polytechnic College, Nanning 530226, China)Abstract: Sensors, data acquisition cards and virtual instrument software are applied in the electronic control of ethanol injecting for opti-mized diesel/alcohol dual-fuel engine, through complement factor experiment which combines three fuel supply advance angle with fourethanol supply time, the performance of dual-fuel engine is compared with the original one under same condition. The result proves that thepower performance, economy and smoke density are improved.Key words: dual-fuel; electronic control; fuel supply advance angle; ethanol injecting time上接第15頁(yè)]Research on Welding Quality about Ca-Ni-Ti-Bi Multi-alloying Cast Iron TorchHomogeneous Welding Rods(Mechanical Department of Guangxi Technological College of Machinery and Electricity, Nanning 530007, China)Abstract: Research on HT250 gray iron flame welding with multi-alloying中國(guó)煤化工 ess, crack resistance andmachinability of the welded joint is tested and analyzed. The results obtainedCNMHbase metal are homogeneous, weld microstructure are pearlite and graphite withauc, uit wauaundbility of the welded joint isalso excellentKey words: Multiple-alloying: Cast iron; Homogeneous welding rods29方數(shù)據(jù)