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柴油引燃天然气双燃料发动机动力性能够达到原机的水平,并且具有良好的经济性能和排放性能,因此是提高柴油机燃料经济性和排放性的重要途径之一。在双燃料发动机性能研究方面,电控技术是未来的主导方向,其中良好的燃气喷射时机控制和燃料量控制策略、空燃比控制策略等能够优化控制发动机的工作过程,提高发动机的功率,降低燃油消耗和污染物的排放。以YN38CRD2柴油机为研究对象,将原机改装成CNG/柴油双燃料发动机。通过分析双燃料发动机控制系统需求,对CNG供给系统进行了优化设计,采用进气歧管顺序喷射的方式。确定喷嘴的安装位置,完成了各种传感器的安装和调试,介绍双燃料发动机的工作原理并提出双燃料的系统控制方案,即:根据CNG和柴油的低热值和空燃比,按照等热值替代原则,进行柴油和CNG喷气量转化。设计了双燃料发动机输入信号处理策略,判缸驱动。进行基本控制处理:根据原机性能完成每次燃料量的实现,空燃比控制,喷气时机和喷射脉宽PWM控制。设计了基于双燃料发动机状态机的掺烧策略:起动、怠速状态采用纯柴油燃烧,中小负荷工况下不喷CNG,大负荷工况采用柴油引燃天然气燃烧方式。将CNG/柴油双燃料发动机工作模式划分为停机、起动-怠速、常规、过渡和转速限制等模式,确定各模式间相互转换条件,并设计工况判断策略;并设计起动、怠速、常规、过渡和限速等工况处理策略。进行了CNG喷气试验,对所测数据进行MAP标定,结果表明,天然气喷射控制系统能够准确控制喷气正时和喷气脉宽,喷射驱动波形符合设计要求。进行纯柴油和双燃料两种模式下发动机负荷特性和外特性试验,对比分析双燃料发动机的动力性、经济性和排放性能。结果表明,双燃料发动机动力性接近原机,振动和噪声较原机低,转速波动能够稳定在20r/min以内,实现了双燃料发动机的平稳运转,并且达到节省燃料成本和降低排放的控制效果。从而验证了所涉及的控制策略的合理性和可行性。