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随着能源和环境问题的日益突出以及排放法规的日益严格,发动机电喷技术及清洁能源的研究备受关注,其中液化石油气(LPG)作为一种清洁的车用发动机燃料,它的应用受到各国的重视;氢作为未来最有发展潜力的能源,国内外的许多研究机构也都致力于其内燃机燃用及双燃料的研究。 本文通过对LPG发动机技术与氢发动机及其双燃料发动机的研究现状的分析,结合LPG液态喷射实验特点,创造性地提出了电控LPG进气道液态喷射掺烧氢气的实验方案,建立了试验用LPG液态喷射掺氢燃烧发动机的燃料供给系统,重点实验考察了在电控LPG进气道液态喷射基础上掺烧氢气发动机的运行状况和排放水平。 首先,实验室制备了氢气,搭建了制氢装置,进行了LPG发动机在线掺氢的尝试。做了LPG喷嘴和氢喷气阀的标定工作,结合电控喷嘴流量特性,根据等热值掺氢率的计算方式找出LPG和氢的脉宽关系,即采用了等热值替换的方式来改变燃料的掺氢率,为发动机变掺氢率控制奠定了基础。 其次,设计了合适的掺氢电控喷射系统,根据试验要求建立了试验控制系统的硬件,并编写了其控制软件。最后通过实验,研究发动机的参数如掺氢率、过量空气系数等多种因素对LPG发动机掺烧氢气的燃烧、排放及工作性能的影响。重点考察并做了在掺烧氢气后,怠速下的转速稳定性试验以及小负荷工况下发动机的动力性和排放试验。实验发现,合适的掺氢燃烧,发动机实现了更加平稳的运行,并且排放也得了比较明显的改善。