乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究

乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究,乙醇,發(fā)動(dòng)機(jī),改進(jìn),改良,關(guān)鍵技術(shù),實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),研究,鉆研 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱： 乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)能性對(duì)比試驗(yàn) 院系名稱： 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛B07-1 學(xué)生姓名： 崔洪健 學(xué) 號(hào)： 20070402 指導(dǎo)教師： 齊曉杰 黑龍江工程學(xué)院教務(wù)處制 實(shí)驗(yàn)?zāi)夸? 1.乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性對(duì)比實(shí)驗(yàn) 2.乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)型對(duì)比試驗(yàn) 3.乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)排放性對(duì)比實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 基于油門(mén)開(kāi)度的乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性對(duì)比試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2011.05.15 指導(dǎo)教師 齊曉杰 同組人數(shù) 1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 土木樓1樓盤(pán)測(cè)功機(jī)實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 □驗(yàn)證性 ■綜合性 □設(shè)計(jì)性 □其他 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．通過(guò)比較試驗(yàn)找出乙醇摻雜比例對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響規(guī)律； 2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)乙醇油發(fā)動(dòng)機(jī)存在問(wèn)題進(jìn)行分析； 二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 東安發(fā)動(dòng)機(jī) 湘儀電渦流測(cè)功機(jī) FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng) 1.實(shí)驗(yàn)用汽油機(jī) 汽油機(jī)采用東安發(fā)動(dòng)機(jī) 型號(hào)4G18系列發(fā)動(dòng)機(jī)如圖3.1，該發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力表現(xiàn)優(yōu)異，4G18型發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為1.584升，壓縮比為9.5；最大功率為73.5KW/6000 r/min，最大扭矩為133.5N. m. 4G18系列發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、排量適中、動(dòng)力性好、安全性高、用途廣泛等特點(diǎn)，是經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)的理想動(dòng)力裝置，適合為家用轎車(chē)和多功能車(chē)配套。由于該產(chǎn)品采用4氣門(mén)多點(diǎn)電子噴射等科技含量較高的新技術(shù)，使其不但完全滿足我國(guó)新的排放法規(guī)的要求，而且達(dá)到了“歐洲3"和“歐洲4"排放標(biāo)準(zhǔn)。 圖1 東安發(fā)動(dòng)機(jī)4G18系列發(fā)動(dòng)機(jī) 表1 東安發(fā)動(dòng)機(jī)4G18系列發(fā)動(dòng)機(jī)信息 2.FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng) FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)如圖3.2在設(shè)計(jì)過(guò)程中吸取了奧地利AVL公司SUCK公司發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)。測(cè)控儀采用數(shù)字增量電壓控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速／轉(zhuǎn)矩且無(wú)擾動(dòng)切換控制；液晶顯示測(cè)量參數(shù)，使測(cè)控儀的易操作性、及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速／轉(zhuǎn)矩的控制穩(wěn)定性得到很大的提高。FC2000的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了國(guó)際流行的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)；各種不同的傳感器輸出的信號(hào)，集中到CAN智能模塊調(diào)理成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，可使多套測(cè)控系統(tǒng)組成局域網(wǎng)絡(luò)，便于集中管理。 圖2 FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng) FC2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)是為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)中各種不同類(lèi)型的柴油機(jī)、汽油機(jī)、天然氣、液化氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)而精心設(shè)計(jì)大型測(cè)控系統(tǒng)。它可與國(guó)內(nèi)外各種不同的水力、電渦流、電力測(cè)功機(jī)配套使用，用于控制和測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、燃油及燃?xì)庀牧?、溫度、壓力、流量等各種不同類(lèi)型的參數(shù)。 主要特點(diǎn)： （1）采用先進(jìn)的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS011898 （CAN）。 （2）具有簡(jiǎn)化的網(wǎng)絡(luò)特性，并可使多套測(cè)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展不需要重新布線，可就近接在原有的模塊上非接觸，無(wú)磨損的數(shù)字電位器給定方式。 （3）數(shù)字分段PID調(diào)節(jié)控制轉(zhuǎn)速、負(fù)荷，保證控制的穩(wěn)定性。 （4）各種控制特性的無(wú)擾動(dòng)切換。 （5）多種控制特性可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的要求。 （6）模塊化設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，具有無(wú)可比擬的可靠性和可維護(hù)性。 （7）數(shù)字密碼授權(quán)，保證了測(cè)控儀關(guān)鍵參數(shù)不能越權(quán)操作。 （8）越限三級(jí)報(bào)警（報(bào)警、保護(hù)、緊急停車(chē)）。 （9）功能齊全的軟件支持。 （10）各測(cè)量參數(shù)的數(shù)字化標(biāo)定，取代了傳統(tǒng)的電位器標(biāo)定。 （11）用戶可隨意編制線性化表格，以運(yùn)用各種非線性輸出的傳感器。 技術(shù)指標(biāo)： 1．轉(zhuǎn)速測(cè)量精度：士lr/min 2.轉(zhuǎn)速控制精度：士5r/min 3.扭矩測(cè)量精度：士0.4％F. S 4.扭矩控制精度：士0．4％F. S 5.油耗測(cè)量精度：士0.2％F. S 6.變換工況過(guò)渡時(shí)間：不大于los 3.實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成框架簡(jiǎn)介 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架是由多種設(shè)備組成的其中主要包括儲(chǔ)油箱、油泵、排放儀、汽油機(jī)、油耗儀、PC機(jī)、溫度傳感器等，具體組成連接圖如圖3.5實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置示意圖。 排放儀 油泵 儲(chǔ)油箱 汽油機(jī) 鼓風(fēng)機(jī) 油耗儀 溫度傳感器 測(cè)功機(jī) 油門(mén)控制儀 測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái) PC機(jī) 圖3實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置示意圖 三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.在油門(mén)開(kāi)度30%的情況下，從別測(cè)量1600r\min，1800 r\min,2000r\min, 2200r\min,2400r\min,2600r\min，2800r\min時(shí)的功率。 2.在油門(mén)開(kāi)度70%的情況下，從別測(cè)量1600r\min，1800 r\min,2000r\min, 2200r\min,2400r\min,2600r\min，2800r\min時(shí)的功率。 四.測(cè)試數(shù)據(jù) 30%油門(mén)開(kāi)度 功率(kw) 轉(zhuǎn)速 E0 E5 E10 E15 1600 30.4 28.3 28.4 26.4 1800 42.3 41.3 40.3 38.6 2000 49.5 45.9 44.9 42.9 2200 57.6 56.4 53.9 50.9 2400 69.5 67.3 65.4 61.5 2600 78.4 75.6 74.9 71.9 2800 90.2 89.4 85.6 84.7 70%油門(mén)開(kāi)度 功率(kw) 轉(zhuǎn)速 E0 E5 E10 E15 1600 31.8 27.3 28.6 27.1 1800 43.6 41.2 41.1 38.4 2000 51.2 44.3 44.9 43.1 2200 58.3 58.3 53.6 51.2 2400 66.4 66.3 65.3 61.9 2600 80.2 78.6 76.5 71.5 2800 91.1 89.4 85.9 84.9 五、實(shí)驗(yàn)分析 30%油門(mén)開(kāi)度 （a）30%油門(mén)開(kāi)度 70%油門(mén)開(kāi)度 （b）70%油門(mén)開(kāi)度 在油門(mén)開(kāi)度一定時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的增加，汽油機(jī)燃用乙醇汽油和普通汽油動(dòng)力輸出相差就越多，這是由乙醇汽油的低熱值引起的。在部分油門(mén)開(kāi)度下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率在整個(gè)速度范圍內(nèi)都有所下降，且隨著油門(mén)開(kāi)度的增加，下降幅度有所減少。 可能原因分析：由曲線趨勢(shì)可知，30%開(kāi)度運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃用各種乙醇混合燃料后得到的功率曲線變化趨勢(shì)相同，燃用E0 E5 E10 E15的功率和扭矩相差不大。 發(fā)動(dòng)機(jī)在下運(yùn)行時(shí)，電噴汽油機(jī)的控制策略為開(kāi)環(huán)控制，乙醇混合燃料噴射持續(xù)時(shí)間與純汽油的相同，那么噴入的燃料體積與純汽油相同，由于乙醇混合燃料的熱值低，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒同樣體積噴油量的乙醇汽油混合燃料后所釋放的總熱值有所降低，將會(huì)導(dǎo)致循環(huán)放熱量減少造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩有所下降。然而另一方面，乙醇的汽化潛熱值約是汽油的2．9倍，其產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)可以有效降低壓縮負(fù)功。 混合燃料的蒸發(fā)汽化，可以使進(jìn)氣溫度得以降低，充氣效率得以提高，使得平均有效壓力p有所提高，一定程度上又可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不致降低。所以，在不改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)燃用乙醇汽油混合燃料時(shí)，動(dòng)力性能與純汽油基本相當(dāng)，只是略低于純汽油。 教師評(píng)語(yǔ) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較完整□ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完整□ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本完整□ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不完整□ 結(jié)論正確□ 結(jié)論基本正確□ 結(jié)論不正確□ 報(bào)告書(shū)寫(xiě)較認(rèn)真□ 報(bào)告書(shū)寫(xiě)認(rèn)真□ 報(bào)告書(shū)寫(xiě)一般□ 報(bào)告書(shū)寫(xiě)不認(rèn)真□ 成績(jī) 優(yōu)□ 良□ 中□ 及格□ 不及格□ 指導(dǎo)教師簽字： 2010年 月 日 注：欄內(nèi)項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況增減、變動(dòng)