LR6105Q双燃料柴油机LPG供气系统应用设计
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摘要
液化石油气(LPG)作为发动机的代用燃料在解决能源短缺和降低废气污染等方面具有独特的优越性，近年来一直是发动机研究工作者研究的热点。
本文在对LPG性能进行介绍分析的基础上，开发了一套电控LPG燃料供给系统，实现了原柴油机的双燃料运行；系统中的LPG供给采用高速电磁阀，系统控制硬件以飞利浦P87C552单片机为核心，配合合理的输入输出接口电路。并将开发的系统应用于洛拖LR6105Q型柴油机，对柴油机的原机排放与掺烧LPG的排放进行了对比。最后指出了系统开发与应用中存在的问题和拟采取的技术措施。
As an alternative fuel of vehicle diesel engine, LPG (liquefied Petroleum Gas) can decrease the exhaust smoke of diesel engine effectively and solve the problem of energy shortage. For it is a hot-point problem, engine researcher have been paying much attention to it.
After analyzing the performance of LPG, this paper provided an electronic controlling LPG fuel supply system to fulfill the function of dual fuel on the diesel engine. The system use the Philip 87C552 single-chip microprocessor as the CPU of the electronic control unit, with high speed valve as injector. The hardware development was discussed in detail in the paper. Also through the study on the modification of LR6105Q LPG/diesel oil engine, It shows that the safety and reliability are satisfactory. The emission performance experiment compared with original engine were made on the modification of LR6105Q LPG/diesel oil engine. The test results show that on the dual-fuel engine the exhaust smoke is greatly reduced. At last, the problem need to be solved were given, and the way to solve the problem were discussed.
本文在对LPG性能进行介绍分析的基础上，开发了一套电控LPG燃料供给系统，实现了原柴油机的双燃料运行；系统中的LPG供给采用高速电磁阀，系统控制硬件以飞利浦P87C552单片机为核心，配合合理的输入输出接口电路。并将开发的系统应用于洛拖LR6105Q型柴油机，对柴油机的原机排放与掺烧LPG的排放进行了对比。最后指出了系统开发与应用中存在的问题和拟采取的技术措施。
As an alternative fuel of vehicle diesel engine, LPG (liquefied Petroleum Gas) can decrease the exhaust smoke of diesel engine effectively and solve the problem of energy shortage. For it is a hot-point problem, engine researcher have been paying much attention to it.
After analyzing the performance of LPG, this paper provided an electronic controlling LPG fuel supply system to fulfill the function of dual fuel on the diesel engine. The system use the Philip 87C552 single-chip microprocessor as the CPU of the electronic control unit, with high speed valve as injector. The hardware development was discussed in detail in the paper. Also through the study on the modification of LR6105Q LPG/diesel oil engine, It shows that the safety and reliability are satisfactory. The emission performance experiment compared with original engine were made on the modification of LR6105Q LPG/diesel oil engine. The test results show that on the dual-fuel engine the exhaust smoke is greatly reduced. At last, the problem need to be solved were given, and the way to solve the problem were discussed.
引文
[1] 赵长山．液化石油气在汽车上的应用．哈尔滨建筑大学，1998年硕士论文
[2] 上海环境科学研究院．气体燃料汽车对本市大气环境质量的影响．上海：汽车气体燃料技术安全设备国际研讨会文集，1998
[3] 李秀．中国城市燃气汽车的发展可能．上海：汽车气体燃料技术安全设备国际研讨会文集，1998
[4] 崔心存．内燃机代用燃料．北京：机械工业出版社，1990
[5] 孙济美．天然气和液化石油气汽车．北京：北京理工大学出版社，1999．3
[6] 董俊武，于浩．我国清洁能源汽车战略研究．世界汽车，2001．2
[7] 邓天洲．我国燃气汽车发展与展望．天然气汽车，1999．12
[8] 刘廷元．全球天然气和液化石油气汽车的发展状况与政策．天然气汽车，1997．4
[9] 梁桂森等．车用发动机的一种新能源—液化石油气．车用发动机，1999．6
[10] 傅茂林．洁净代用能源作为内燃机的代用燃料—实现我国内燃机洁净燃烧的汽车发动机超低污染宏伟目标的一种有效途径．内燃机年会论文集，1998
[11] 後藤新一，若狭良治等．LPG燃料发动机系统的研制动向．国外内燃机，2002．1
[12] 王秉刚．发展天然气汽车是解决能源和环境保护问题的战略性措施．世界汽车，1997．
[13] 顾善愚．天然气和液化石油气汽车技术的发展趋势．东风汽车工程研究院，1998年调研报告
[14] 空气净化工程—清洁汽车工作会议．北京：1999．4
[15] 石定寰．加强协调领导，推动我国燃气汽车的发展．上海：汽车气体燃料技
术安全设备国际研讨会文集，1998
[16] 上海LPG汽车推进工作的总体构想和推进进程．上海：汽车气体燃料技术安全设备国际研讨会文集，1998
[17] 阿比旦等．液化石油气汽车技术的应用与发展．汽车技术，2001．11
[18] 邵千钧．液化石油气电控喷射技术的研究与发展．车用发动机，1999．6
[19] 沈辉．LPG／柴油双燃料发动机的试验研究．江苏理工大学硕士学位论文，2001．4
[20] 李海林等．国外车用液化石油气气体质量标准分析．世界汽车，1997．2
[21] 牛玲．汽车发动机燃烧代用燃料的主要问题．沈阳航空工业学院学报，2000．1
[22] 刘元鹏．代用燃料汽车的研究与发展．汽车研究与开发，2000．4
[23] 汽车代用燃料及应用前景．航天技术与民品，1999．7
[24] 高卫民．燃气汽车的研究与开发．上海：国际燃气汽车技术研讨会论文集，2000．3
[25] 何学良等．内燃机燃烧学．北京：机械工业出版社，1990．4
[26] Cipollone R., Villante C., A dynamical model for design of LPG liquid-phase injection systems, ASME 2000 ICE Fall Engine Tech. Conf. Paper 2000-ICE-319, Peoria, Illinois
[27] Cipollone R., Villante C., 2001, The fuel dynamics in LPG liquid-phase injected IC engines, 2001 int. conf. On Control & Diagnostics in Automotive applications, Genova, Italy
[28] Lutz B. R. & Wicker R., 1998, The effect of fuel composition, system design, and operating conditions on in-system vaporization and hot start of a liquid phase LPG injection system, SAE Paper 981388
[29] 张翠平．汽油和液化石油气双燃料供给系统的开发．小型内燃机，2000．2
[30] 王继先等．车用液化石油气(LPG)特性与改装部件功能．安徽农业大学学报，2000．4
[31] 董辉．汽车用传感器．北京：北京理工大学出版社，2000．7
[32] 黄继昌等．传感器工作原理及应用实例．北京：人民邮电出版社，1998．12
[33] 张福学等．现代实用传感器电路．北京：中国计量出版社，1997．12
[34] 张友德．飞利浦80C51系列单片机原理与应用技术手册．北京：北京航空航天大学出版社，1992．8
[35] 张友德．单片微型机原理、应用与实验．上海：复旦大学出版社，1998．4
[36] 赵负图．现代传感器集成电路．北京：人民邮电出版社，2000．1
[37] [美]R．F．格拉夫W．希茨．电子电路百科全书．北京：科学出版社，1999．1
[38] 苏文平．新型电子电路应用实例精选．北京：北京航空航天大学出版社，2000．5
[39] 孙俊人．新编电子电路大全．北京：中国计量出版社，2001．1
[40] 卓斌，刘启华．车用汽油机燃料喷射与电子控制．北京：机械工业出版社，1999．8
[41] 张松春等．电子控制设备抗干扰技术及其应用．北京：机械工业出版社，1989．10
[42] 王辉，朱建新，曹茉莉．LPG／柴油混烧中液化气流量的智能控制．江苏大学学报，2001．1
[43] 刘飞龙等．发动机电子控制单元硬件抗干扰技术．汽车技术，2002．3
[44] 潘志翔，罗齐江等．车用压缩天然气／柴油双燃料发动机燃料供给系统总体设计研究．交通科技，2001．2
[45] 何华．电控柴油机ECU系统选型与设计论证及系统开发研究．柴油机设计机制造，2000．1
[46] 李大友．数字电路逻辑设计．北京：清华大学出版社，2000．8
[47] 杨志亮．Protel 99 SE电路原理图设计技术．西安：西北工业大学出版社，2002．2
[48] 苏万华，林志强等．气口顺序喷射、稀燃、全电控柴油／天然气双燃料发动机的研究．内燃机学报，2001．2
[49] 王珂，常久鹏，张幽彤，范伯元．LNG多点喷射发动机32位电控系统软硬件设计．北京理工大学学报，2000．6
[50] 宁智，翟洪祥，刘建华．天燃气／柴油发动机燃料控制系统的研究．车用发动机，2000．4
[51] 王春发，刘兴华，张幽彤，徐春龙．天然气发动机电控系统转速采集的研究．车用发动机，2000．6
[52] 梁保山，高青，张纪鹏，孙济美．双燃料发动机天然气喷射控制系统及其性能．吉林工业大学自然科学学报，2001．2
[53] 王吉华．单片机在内燃机瞬态转速测量中的应用．小型内燃机，1997．6
[54] 周涛，黎福海．利用单片机消除热电偶测量误差．电子技术应用，1998．12
[55] 王江，江小平，魏建功，赵忠堂．电控双燃料压燃式发动机的研究．天津大学学报，2000．6
[56] 陈泽仁，陈剑峰．城市客车双燃料供给系统的电气控制．汽车电器，2000．1
[57] 李锡雄．脉宽调制技术．武汉：华中理工大学出版社，1996．1
[58] 夏渊，张欣，周希德，胡准庆．电控天然气／柴油双燃料发动机的研究．车辆与动力技术，2000．4
[59] Yasuhiro Daisho等．直喷式柴油机用天然气双燃料运行时的燃烧与排放．国外内燃机，1999．2
[60] 张铁，谢存禧，韦安和．LPG／柴油双燃料发动机燃烧产物的分析．内燃机，2001．4
[61] 詹樟松，熊树生．LPG／柴油双燃料发动机工作性能的实验研究．内燃机工程，2001．4
[2] 上海环境科学研究院．气体燃料汽车对本市大气环境质量的影响．上海：汽车气体燃料技术安全设备国际研讨会文集，1998
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