压燃式天然气发动机计算机控制系统的开发

【摘要】：压燃式天然气发动机不仅压缩比高,具有高的热效率,而且HC的排放量也很低,目前国内外都积极开展这一领域的研究。电控发动机技术得到了越来越广泛的应用,并为传统的发动机带来了变革。现在越来越多的人加入到发动机电子行业中来,更加促进了发动机电子技术迅速地发展进步,发动机结合电子技术已是不争的事实。 本文介绍了天然气工业以及天然气发动机的发展状况,并指出天然气发动机在我国具有很大的潜力。 为实现天然气的压缩点火,作者把柴油机改装成了压燃式天然气发动机,包括供气系统和燃烧系统的改装设计。 首次采用网络图方法,为发动机控制系统开发提供指导,缩短开发周期。根据网络图和作者提出的螺旋改进模型,开发了计算机控制系统,包括系统控制电路设计和程序设计。该系统在DOS下对计算机底层硬件进行编程,因此实时性高,控制精确,可高速采集多路数据,并在线跟踪数据。主要用于压燃式天然气发动机电子控制,发动机标定试验,发动机参数采集和燃烧特性分析。 对计算机控制系统进行了标定匹配试验,并对压燃式天然气发动机的起动性和性能特性进行了一系列的试验。 本文的研究成果为提高发动机控制系统的开发效率提供了新途径;同时也为天然气发动机新的燃烧方式提供了试验基础。 【关键词】：压燃式 计算机控制系统 网络图 螺旋改进模型
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK433
【目录】：

• 第一章 绪论6-17
• 1.1 引言6
• 1.2 天然气的发展现状和物化特性6-13
• 1.2.1 世界天然气工业的发展现状6-10
• 1.2.2 我国天然气工业的发展现状10-12
• 1.2.3 天燃气的物化特性12-13
• 1.3 天然气发动机13-15
• 1.3.1 天然气发动机的分类13-14
• 1.3.2 火花点火式天然气发动机14
• 1.3.3 压缩着火式天然气发动机14-15
• 1.4 本课题研究的内容和意义15-17
• 第二章 压燃式天然气发动机实验装置17-22
• 2.1 压燃式天然气发动机的改装设计17-20
• 2.2 压燃式天然气发动机供气方案20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 压燃式天然气发动机计算机控制系统22-47
• 3.1 计算机控制系统开发方法22-24
• 3.2 计算机控制系统硬件设计24-31
• 3.2.1 PWM 控制信号的生成25-28
• 3.2.2 喷气阀驱动模块电路设计28-29
• 3.2.3 计算机接口电路设计29-31
• 3.3 计算机控制系统软件设计31-35
• 3.3.1 软件工程学方法31-32
• 3.3.2 软件开发环境32-33
• 3.3.3 实时软件系统设计33-35
• 3.4 计算机控制系统程序的编写35-44
• 3.4.1 控制模块程序设计35-37
• 3.4.2 采集模块程序设计37-39
• 3.4.3 界面模块程序设计39-44
• 3.5 程序测试44-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 实验结果分析47-56
• 4.1 电控天然气阀的标定结果分析47-49
• 4.2 高低压喷射阀可开启性试验49-50
• 4.3 喷射阀驱动器输出脉冲试验50-51
• 4.4 计算机控制系统喷气时序图51-53
• 4.4.1 上止点信号确定51-52
• 4.4.2 喷气时序试验52-53
• 4.5 燃料供给方式对压燃着火天然气发动机起动性能的影响53-54
• 4.6 预混合充气均质压燃天然气发动机负荷特性试验研究54-55
• 4.7 本章小结55-56
• 第五章 全文总结和工作展望56-58
• 5.1 全文总结56
• 5.2 工作展望56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61

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