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沼气/汽油双燃料发动机是指在汽油混合气中掺烧沼气的汽油发动机。目前对沼气/汽油双燃料发动机的燃烧过程研究甚少,且不同工况下沼气的最佳掺烧量无数据参考。故利用LabVIEW虚拟仪器技术对沼气/汽油双燃料发动机的燃烧过程进行检测分析,确定特定稳态工况下汽油掺烧沼气的最佳掺烧比。
为精确的分析其燃烧特性,以Kistler2613B曲轴转角传感器、Kistler6117B气缸压力感器、信号隔离电路、数据采集卡为硬件平台,利用虚拟仪器编程软件LabVIEW8.6开发出上止点标定系统和发动机示功图采集分析系统。系统能实时测录缸内燃烧的p-φ,p-V示功图及燃烧指示数据,准确的对燃烧过程进行检测。通过与原168F汽油机相应工况下燃烧数据类比分析,找出使得双燃料发动机性能达到最优的沼气、汽油的最佳掺烧比。将最佳掺烧比及拟合值输入沼气/汽油双燃料发动机的ECU控制单元,由ECU根据发动机转速,负载及其它参数自动调节掺烧比。为验证最佳掺烧比下沼气/汽油双燃料发动机的性能,在QF12型直流测功机台架上进行试验,检测其动力性、经济性等。
试验结果表明,改进后的双燃料发动机的动力性能接近于原机,扭矩储备系数和速度适应性系数都高于原机。双燃料发动机具备有足够的动力输出特性。在高负荷工况下,燃料燃烧较充分,并放出大量的热能,燃油经济性比原机有所改善。这说明,由燃烧分析所确定的最佳掺烧比能较好的改善沼气/汽油双燃料发动机的动力性能和经济性能且为沼气、汽油的掺烧提供参考数据。所开发的燃烧分析系统准确实用,且稍加改进程序则可用于多缸发动机燃烧过程的检测。