压缩天然气汽车电控喷射系统减压器仿真研究

【摘要】： 汽车保有量的快速增长使环境污染和能源短缺等问题日益加重,世界各国针对此类问题研发了各种代用燃料汽车,其中天然气汽车以其低排放、抑制温室效应和摆脱对石油依赖的三大特性,越来越受到人们的关注。 天然气汽车的快速发展促进了天然气发动机各项技术的研究和发展。减压器是压缩天然气汽车燃料供给系统中非常重要的组成部分,它的基本功能是减压和稳压,以保证混合气的空燃比基本稳定。目前在压缩天然气汽车减压器的结构设计工作中,较多是从试验着手确定和优化其设计参数,而从系统建模角度分析减压器各参数对其工作性能影响方面较为不足。 为了掌握减压器的结构参数对其工作性能的影响,本文采用理论分析和建立模型相结合的方法对电控喷射供气系统用减压器进行研究,对减压器内部气体状态变化及可运动部件分别建立了物理模型和数学模型。利用Matlab/Simulink数学分析仿真软件结合系统控制原理中评价系统稳定性和速度响应能力的性能指标要求,针对模型中改变减压器结构参数对减压器输出压力变化带来的影响进行了曲线仿真和结构参数性能分析,并根据结论基于所建模型给出了参数选取的合理范围。 研究结论为日后减压器设计工作中优化结构参数、提高工作效率提供了有效的帮助。 【关键词】：天然气汽车 减压器 系统建模 仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U464.174
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.1.1 课题研究的背景10
• 1.1.2 课题研究的意义10-11
• 1.2 课题的提出及主要内容11-12
• 1.2.1 课题的提出11-12
• 1.2.2 主要内容12
• 1.3 本课题研究思路12-14
• 第二章 天然气及天然气汽车14-31
• 2.1 天然气及其特性14-17
• 2.1.1 天然气的特性14-16
• 2.1.2 车用天然气技术要求16-17
• 2.2 国内外天然气汽车发展17-21
• 2.2.1 国外发展状况18-19
• 2.2.2 国内发展状况19-21
• 2.3 天然气汽车21-23
• 2.3.1 天然气汽车的分类21-22
• 2.3.2 天然气汽车的特点22-23
• 2.4 天然气汽车应用中的问题23-26
• 2.4.1 天然气汽车功率下降及其原因24
• 2.4.2 腐蚀与早期磨损及其原因24
• 2.4.3 提高天然气汽车功率和减少磨损的措施24-26
• 2.5 天然气汽车的燃料供给系统26-28
• 2.6 减压调节器28-29
• 2.7 混合器29-31
• 第三章 压缩天然气汽车减压器31-40
• 3.1 分体式单级减压器31-32
• 3.1.1 单级减压器的基本结构31
• 3.1.2 单级减压器的工作原理31-32
• 3.2 二级减压器32-35
• 3.2.1 串接式二级减压器32-34
• 3.2.2 复合式二级减压器34-35
• 3.3 三级减压器35-38
• 3.3.1 三级减压器的结构组成35-38
• 3.3.2 三级减压器的工作原理38
• 3.4 减压器的功能38-40
• 第四章 减压器系统模型的建立40-53
• 4.1 减压器系统建模的理论基础40-42
• 4.1.1 系统建模40-41
• 4.1.2 流体力学和流体运动学41-42
• 4.2 减压器模型构建42-53
• 4.2.1 减压器物理模型构建43-45
• 4.2.2 减压器数学模型的建立45-53
• 第五章 减压器动态特性仿真53-78
• 5.1 仿真概述及仿真模型建立53-59
• 5.2 仿真结果及分析59-75
• 5.2.1 一级减压器参数变化的影响60-67
• 5.2.2 二级减压器参数变化的影响67-75
• 5.3 各级减压器出口压力变化对比75-76
• 5.4 结论76-78
• 结论与展望78-80
• 参考文献80-82
• 致谢82

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