一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺，包括將多缸改為單缸的柴油發(fā)動機(jī)及其單獨(dú)的進(jìn)排氣、燃油供給系統(tǒng)；其中進(jìn)排氣系統(tǒng)主要包括：空氣壓縮機(jī)、進(jìn)氣流量計、空氣穩(wěn)壓罐、進(jìn)氣加熱器、進(jìn)氣冷卻器、EGR閥、EGR冷卻器、排氣背壓閥；燃油系統(tǒng)包括：氮?dú)馄俊⒏邏悍€(wěn)壓罐、調(diào)壓閥、GDI噴油器、柴油油泵、油軌及柴油噴油器；采集系統(tǒng)：缸壓傳感器、光電編碼器、溫度傳感器、壓力傳感器。本實(shí)用新型專利技術(shù)能夠通過精確控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度、壓力、EGR率及缸內(nèi)混合氣活性；排除了多缸機(jī)中缸與缸之間的干擾，設(shè)備簡易，安裝方便，操作性強(qiáng)，可操控參數(shù)多。

An experimental platform suitable for dual fuel engines

The experimental platform of the utility model discloses a suitable for dual fuel engine, including multi cylinder diesel engine cylinder to the exhaust and fuel supply system separately; the exhaust system includes: air compressor, air flow meter, air surge tank, air intake heater, cooler, EGR valve and the EGR cooler air pressure valve; fuel injection system includes a nitrogen cylinder, pressure stabilizing tank, pressure regulating valve, GDI injector, diesel oil pump, rail and diesel injector; acquisition system: cylinder pressure sensor, photoelectric encoder, temperature sensor, pressure sensor. The utility model can accurately control the engine intake air temperature, pressure, EGR ratio and the mixture activity; between the cylinder and the cylinder to exclude interference, multi cylinder machine simple equipment, convenient installation, strong operability, control parameters.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺
本技術(shù)屬于醇醚燃料清潔能源
，特別涉及一種適用于研究雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺。
技術(shù)介紹
近年來，更低排放、更高效率的發(fā)動機(jī)研究任務(wù)成為人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。直噴壓燃式發(fā)動機(jī)(柴油發(fā)動機(jī))以其高熱效率成為公路交通最理想的動力源。為了使得柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)更低的氮氧化物和碳煙排放，同時也達(dá)到更高的效率，許多新的燃燒模式逐漸被國內(nèi)外研究者提出。其中RCCI(Reactivitycontrolledcompressionignition)燃燒模式通過在進(jìn)氣道內(nèi)噴入辛烷值較高而十六烷值較低的燃油(如：汽油、甲烷、丁醇)，搭配柴油直噴策略的控制，在缸內(nèi)建立的混合氣活性的分層，這樣可以在低EGR率的搭配下，通過調(diào)整不同負(fù)荷下的高低活性燃油的混合比例，使得缸內(nèi)燃燒呈現(xiàn)順序燃燒，即活性較高的柴油(十六烷值高)自燃，然后火焰逐漸擴(kuò)展至活性較低的區(qū)域(辛烷值較高)并且燃燒始點(diǎn)維持在上止點(diǎn)附近，有實(shí)驗(yàn)證明這種燃燒模式，可以達(dá)到不使用后處理裝置的情況下使得氮氧化物和碳煙降低得同時指示熱效率增加。然而在實(shí)際發(fā)動機(jī)臺架實(shí)驗(yàn)過程中，對于發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃料燃燒的影響因素太多，特別是增壓多缸發(fā)動機(jī)。比如：進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力，這兩個參數(shù)直接影響發(fā)動機(jī)的充氣效率，發(fā)動機(jī)循環(huán)與循環(huán)之間的充氣效率存在差異將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)波動大。此外，對于進(jìn)氣道噴射的燃油，目前大多數(shù)采取的控制壓力為0.3Mpa，在高負(fù)荷時，特別是需要更大的進(jìn)氣道噴射燃油量時，燃油壓力過低和較小的噴油錐角將導(dǎo)致不能形成均勻的混合氣和較高的混合比例，造成更多的燃油被附著在進(jìn)氣管上沒有進(jìn)入氣缸參與燃燒，因此理論計算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差別較大，影響研究的結(jié)論。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺，此實(shí)驗(yàn)平臺具有更高壓力的進(jìn)氣管噴射裝置和具有進(jìn)氣狀態(tài)參數(shù)可控的單缸柴油機(jī)。本技術(shù)能夠通過精確控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度、壓力、EGR率及缸內(nèi)混合氣活性。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺，空氣壓縮機(jī)、氣體穩(wěn)壓罐、進(jìn)氣加熱器、電動旁通閥、進(jìn)氣流量計、進(jìn)氣冷卻器、試驗(yàn)缸的進(jìn)氣岐管依次相連，試驗(yàn)缸的排氣岐管依次通過EGR閥、EGR冷卻器連接到進(jìn)氣流量計和進(jìn)氣冷卻器的氣道之間，排氣岐管還依次通過排氣背壓閥、尾氣取樣閥連接到尾氣分析儀器；氮?dú)夤?、一級調(diào)壓閥、二級調(diào)壓閥、高壓穩(wěn)壓罐、調(diào)壓閥、GDI噴油器依次相連，所述GDI噴油器連接到進(jìn)氣岐管；在試驗(yàn)缸上還設(shè)有直噴噴油器；所述GDI噴油器、直噴噴油器都連接到ECU，所述ECU連接到電腦；在進(jìn)氣流量計出氣口設(shè)置有空氣溫度傳感器、空氣壓力傳感器，在進(jìn)氣冷卻器出氣口設(shè)置有進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器，在排氣背壓閥進(jìn)氣口設(shè)置有排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器，所述空氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器都連接到NI采集卡；試驗(yàn)缸上設(shè)置有光電編碼器和缸壓傳感器，所述光電編碼器連接到NI采集卡；所述缸壓傳感器通過電荷放大器連接到NI采集卡，NI采集卡連接到電腦。根據(jù)上述方案，所述GDI噴油器安裝于進(jìn)氣管上，其距離試驗(yàn)缸的進(jìn)氣門上游0.45m，且與水平線的夾角為30°。根據(jù)上述方案，所述缸壓傳感器安裝在試驗(yàn)缸缸蓋上并伸入發(fā)動機(jī)燃燒室，通過與發(fā)動機(jī)飛輪軸向連接的光電編碼器觸發(fā)定時，每0.5°曲軸轉(zhuǎn)角采集一個信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：1)通過空氣壓縮機(jī)和氣體穩(wěn)壓罐建立穩(wěn)定且可調(diào)的進(jìn)氣壓力，再通過進(jìn)氣加熱器實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣溫度的調(diào)節(jié)，此外EGR率通過排氣背壓閥實(shí)現(xiàn)連續(xù)的調(diào)節(jié)，最大可以達(dá)到70％；2)通過氮?dú)夤尢峁┓€(wěn)定的3MPA壓力，通過一級調(diào)壓閥對高壓穩(wěn)壓罐內(nèi)的燃油壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，再通過安裝于進(jìn)氣管上的GDI噴油器噴射入進(jìn)氣管與發(fā)動機(jī)新鮮空氣混合；3)溫度、壓力傳感器、缸壓傳感器通過光電編碼器觸發(fā)信號，每0.5°曲軸轉(zhuǎn)角采集一次數(shù)據(jù)，使得發(fā)動機(jī)的整個循環(huán)的狀態(tài)參數(shù)得到時刻的監(jiān)控；4)排除了多缸機(jī)中缸與缸之間的干擾，對研究醇醚雙燃料發(fā)動機(jī)缸內(nèi)的燃燒狀態(tài)，具有設(shè)備簡易，安裝方便，操作性強(qiáng)，可操控參數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是本技術(shù)一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-空氣壓縮機(jī)；2-氣體穩(wěn)壓罐；3-進(jìn)氣加熱器；4-電動旁通閥；5-進(jìn)氣流量計；6-進(jìn)氣冷卻器；7-進(jìn)氣岐管；8-排氣岐管；9-EGR(ExhaustGasRecycling，排氣再循環(huán))閥；10-EGR冷卻器；11-排氣背壓閥；12-尾氣取樣閥；13-尾氣分析儀器；14-氮?dú)夤蓿?5-一級調(diào)壓閥；16-二級調(diào)壓閥；17-高壓穩(wěn)壓罐；18-調(diào)壓閥；19-GDI(GasolineDirectInjection，汽油直射)噴油器；20-直噴噴油器；21-ECU(ElectronicControlUnit，電子控制單元)；22-空氣溫度傳感器；23-空氣壓力傳感器；24-進(jìn)氣溫度傳感器；25-進(jìn)氣壓力傳感器；26-排氣溫度傳感器；27-排氣壓力傳感器；28-光電編碼器；29-缸壓傳感器；30-電荷放大器；31-NI采集卡；32-電腦。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本技術(shù)包括：安裝于進(jìn)氣管上，處于氣體穩(wěn)壓罐2上游的空氣壓縮機(jī)1和下游的進(jìn)氣加熱器3，首先建立穩(wěn)定的具有一定溫度和壓力的空氣，與進(jìn)氣管相連的電動旁通閥4通過閥門的開啟和關(guān)閉來調(diào)節(jié)進(jìn)氣管內(nèi)的壓力和流量，進(jìn)氣流量計5、空氣溫度傳感器22、空氣壓力傳感器23對進(jìn)氣管中空氣的流量、溫度、壓力進(jìn)行監(jiān)控。排氣管中的排氣背壓閥11通過調(diào)整其開度來控制排氣背壓來保證EGR能夠正常引入進(jìn)氣管，EGR閥9的開度控制EGR率，EGR冷卻器10和進(jìn)氣冷卻器6對EGR和EGR與空氣氣的混合氣進(jìn)行冷卻，進(jìn)氣溫度傳感器24和進(jìn)氣壓力傳感器25對此時的溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)控。與高壓穩(wěn)壓罐17相連的氮?dú)夤?4，通過一級調(diào)壓閥15和二級調(diào)壓閥16，實(shí)現(xiàn)在高壓穩(wěn)壓罐17內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)，進(jìn)氣道噴射的燃油預(yù)先加入到高壓穩(wěn)壓罐17內(nèi)，通過高壓管與GDI噴油器19連接，這樣通過調(diào)節(jié)氮?dú)夤?4的輸出壓力，就能夠?qū)崿F(xiàn)GDI噴油器19供油壓力的調(diào)節(jié)，壓力最大可以達(dá)到3MPA，GDI噴油器19安裝于進(jìn)氣管上，距離進(jìn)氣門0.45m處且呈與水平線30°夾角，GDI噴油器19通過控制線束與ECU21相連，由電腦32中的上位機(jī)程序控制。直噴噴油器20為原機(jī)噴油器，通過發(fā)動機(jī)高壓油泵從油箱泵油，在油軌中建立壓力，直噴噴油器20通過控制線束與ECU21相連，由電腦32中的上位機(jī)程序控制。缸壓傳感器29，安裝于發(fā)動機(jī)缸蓋上，伸入發(fā)動機(jī)燃燒室，通過電荷放大器30對信號放大后，接入NI采集卡31，光電編碼器28與發(fā)動機(jī)飛輪軸向連接，每0.5°曲軸轉(zhuǎn)角給NI采集卡31一個脈沖信號，用于采集信號的觸發(fā)。溫度傳感器(22、24、26)，壓力傳感器(23、25、27)，通過信號線與NI采集卡31相連，光電編碼器28的觸發(fā)信號和在電腦32中的上位機(jī)采集程序進(jìn)行采集。尾氣分析儀器13通過尾氣取樣閥12從排氣管中抽入樣氣對成分進(jìn)行分析，并顯示出讀數(shù)。本更好地說明本技術(shù)，下面以丁醇為進(jìn)氣道噴射燃本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，空氣壓縮機(jī)(1)、氣體穩(wěn)壓罐(2)、進(jìn)氣加熱器(3)、電動旁通閥(4)、進(jìn)氣流量計(5)、進(jìn)氣冷卻器(6)、試驗(yàn)缸的進(jìn)氣岐管(7)依次相連，試驗(yàn)缸的排氣岐管(8)依次通過EGR閥(9)、EGR冷卻器(10)連接到進(jìn)氣流量計(5)和進(jìn)氣冷卻器(6)的氣道之間，排氣岐管(8)還依次通過排氣背壓閥(11)、尾氣取樣閥(12)連接到尾氣分析儀器(13)；氮?dú)夤?14)、一級調(diào)壓閥(15)、二級調(diào)壓閥(16)、高壓穩(wěn)壓罐(17)、調(diào)壓閥(18)、GDI噴油器(19)依次相連，所述GDI噴油器(19)連接到進(jìn)氣岐管(7)；在試驗(yàn)缸上還設(shè)有直噴噴油器(20)；所述GDI噴油器(19)、直噴噴油器(20)都連接到ECU(21)，所述ECU(21)連接到電腦(32)；在進(jìn)氣流量計(5)出氣口設(shè)置有空氣溫度傳感器(22)、空氣壓力傳感器(23)，在進(jìn)氣冷卻器(6)出氣口設(shè)置有進(jìn)氣溫度傳感器(24)、進(jìn)氣壓力傳感器(25)，在排氣背壓閥(11)進(jìn)氣口設(shè)置有排氣溫度傳感器(26)、排氣壓力傳感器(27)，所述空氣壓力傳感器(23)、進(jìn)氣溫度傳感器(24)、進(jìn)氣壓力傳感器(25)、排氣溫度傳感器(26)、排氣壓力傳感器(27)都連接到NI采集卡(31)；試驗(yàn)缸上設(shè)置有光電編碼器(28)和缸壓傳感器(29)，所述光電編碼器(28)連接到NI采集卡(31)；所述缸壓傳感器(29)通過電荷放大器(30)連接到NI采集卡(31)，NI采集卡(31)連接到電腦。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于雙燃料發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，空氣壓縮機(jī)(1)、氣體穩(wěn)壓罐(2)、進(jìn)氣加熱器(3)、電動旁通閥(4)、進(jìn)氣流量計(5)、進(jìn)氣冷卻器(6)、試驗(yàn)缸的進(jìn)氣岐管(7)依次相連，試驗(yàn)缸的排氣岐管(8)依次通過EGR閥(9)、EGR冷卻器(10)連接到進(jìn)氣流量計(5)和進(jìn)氣冷卻器(6)的氣道之間，排氣岐管(8)還依次通過排氣背壓閥(11)、尾氣取樣閥(12)連接到尾氣分析儀器(13)；氮?dú)夤?14)、一級調(diào)壓閥(15)、二級調(diào)壓閥(16)、高壓穩(wěn)壓罐(17)、調(diào)壓閥(18)、GDI噴油器(19)依次相連，所述GDI噴油器(19)連接到進(jìn)氣岐管(7)；在試驗(yàn)缸上還設(shè)有直噴噴油器(20)；所述GDI噴油器(19)、直噴噴油器(20)都連接到ECU(21)，所述ECU(21)連接到電腦(32)；在進(jìn)氣流量計(5)出氣口設(shè)置有空氣溫度傳感器(22)、空氣壓力傳感器(23)，在進(jìn)氣冷卻器(6)出氣口設(shè)置有進(jìn)氣溫度傳感器(24)、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何文瀟，馬帥，趙家輝，田維，
申請(專利權(quán))人：西華大學(xué)，
類型：新型
國別省市：四川,51