两用燃料车的改装设计

1、两用燃料车的改装设计 河北农业大学 硕士学位论文 cng/汽油两用燃料汽车的改装设计 姓名：徐利娜 申请学位级别：硕士 专业：农业电气化与自动化 指导教师：贾兰英 20080610 摘要 随着汽车工业的快速发展以及汽车保有量的不断增加，汽车工业在给社会带来重 大变革的同时，也带来了能源危机、大气污染等严重问题。发展代用燃料汽车已经成 为节能与环保的有效途径之一。 cng是清洁燃料，在发动机应用中相对于汽油燃料具有排放性好和经济性高的 优势。而且我国的天然气储量巨大。在汽车中应用cng燃料，可以充分利用现有的 资源，减轻汽车的尾气排放并提高车辆运营的经济性。 限于我国汽车工业的发展，cng燃料的

2、应用研究尚处于起步阶段，专用的cng 燃料发动机尚不多见，cng加气站等配套设施也不完善。因此借助汽油机进行cng 燃料的应用研究，开发cng和汽油两用燃料的发动机系统具有重大现实意义。 本文进行了大量的工作，主要工作如下： 首先分析了cng和汽油燃料在应用特性上的差别以及cng汽油两用燃料汽车的 优点，提出了基于捷达atk发动机的两用燃料发动机系统实现方案。 介绍了两用燃料发动机系统中重要的传感器并分析了其信号特性，提出了各个信 号的调理方式和处理逻辑，并以此设计了硬件的接口电路；根据cng和汽油喷射阀 的特性，设计了相关的驱动电路，实现了cng和汽油喷射阀的可靠驱动，并重点介 绍了点火控制

3、系统和转换开关控制系统。 论文针对采用电控多点顺序喷射系统的cng汽油两用燃料发动机，根据天然气 辛烷值高以及火焰传播速度慢的特点，采用增大点火提前角的方法来提高发动机的动 力性能；搭建了试验平台对不同工况下点火提前角的实施进行了试验；通过试验数据 的对比分析，以排放最低为优化目标确定了怠速工况下的点火提前角调整方案，以输 出转矩最大为优化目标确定了稳态工况下的点火提前角调整方案；最后通过排放数据 的对比分析得出，两用燃料发动机使用天然气时，排放物中的co受点火提前角影响 不明显，hc、nox受点火提前角影响明显，点火提前角的调整恰当会大大降低hc、 nox浓度。 关键词：两用燃料发动机；压缩

4、天然气；排放；点火提前角 ofthe flexibleautomobile re-equippingdesign cnggasoline author：linaxu jia tutor：lan ying mechanization specialty：agricultural engineering abstract and withthefast ofautomobileindustrialthecontinual along development increase retain revolutionto the ofautomobile quantity，whichbringimport

5、ance society，at sametime，alsoalotof as bring severityproblem，suchenergycrisis，atmospherepollution automobilesubstitutecleanhasbecomeoneofthe conservationand seeking fuel energy environmentalefficient protectionpaths less andratherlowexhaust asa features greenfuel，cng expense pollution to inthe fuel

6、our has natural comparedgasolineengineapplicationandcountrylarge gas in cngautomotivescould utilizethenatural storagethus，applying fully gasresource； reducetheexhaust and ofthevehicles pollutionoperatingexpense theresearchofcng is startedduetotheautomotive applicationjust industry forcngarerareandth

7、ecng domesticenginesspeciallydesigned stations development arenot establishedsooutthe researchofcngbasedon fully carrying application and flexiblefuel for and has cng gasolineenginesdeveloping enginesystem gasoline significance great nemassiveworkaredone，thetaskisasfollows： prime differencesbetweenc

8、ngand inthe characteristic firstly,the gasolineapplication and dual automobileshavebeen fuel merit thenthe cnggasolinepurpose analyzedand basedonjettaatk flexiblefuelhasbeen systemplan engines proposed tonaturalmotorcar dual fuel through gas enginesystemsanalysis，thepurpose automobilesoverall been b

9、asedonthefactthatair-fuel reequippingplanhasproposed ratioandsimulatorhadbeenknown forsensor are and handlinglogics signals relatedhardwareinterfaces developed are basedonthe of sensorsandtheir designed analysisimportant signalcharacteristic；the and cngand characteristictheirdemandfor circuitisintro

10、duced gasolineinjector driving circuitsare drivethe the injectordriving designed，whichinjectorsproperlyandpaper and introducedthe control the switchcontrol with ignition system change?over system emphasis tllis dualfuel whichworksin paperregardscnggasolineengine electrically controlled order tothe t

11、hatthenatural multispotinjectionsystem，accordingtheory gas octanevalueis aswellastheflame is the high velocity methodof propagationslow，adopt increasesthe ofadvancethe hasbeenbuiltwhich ignitionangle experimentedplatform examinesthe of ofadvanceinthedifferent plan angle ignition ofthe of datum,砀e ad

12、vance schemehasbeen analysis empirical angle adjustment determinedwhichtakethelowestemissionsasthe under situation goal idlingregime and 111e of schemehasbeen advance determinedwhich嘲 etheimum angle adjustment asthe understablestate the contrastiveofthe outputtorque goal situationfinally analysis da

13、ta emissions thatwhendual fuel usenatural influence explains purposeengine gas，the of to in advanceadvanceisnotobviousc0exhaustemissionaswellasthe ignition angle influenceof advanceisobviousto inexhaust the ignition angle hc,nox emission，but ofadvances will ustmentreduce ignitionangle appropriateadj

14、 hc，thenox density greatly words：flexible key fuel advance engine；cng；ignitionangle；exhaust emissions 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得泣皇垦盔些盘堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：绷_叶签字日期：沙?年岁月p日 学位论文版

15、权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑墨垦壑些叁堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权塑皇垦壑些盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名：徐而呷 导师签名：中萎墼 签字日期：羽年石月6日 签字日期：蜥衫月日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： cng汽油两用燃料汽车的改装设计 1绪论 11课题背景 随着世界各国对汽车尾气排放污染的重视，日益严格的排放标准依次

16、出台，各国 投入大量的人力物力财力进行发动机技术的更新和清洁能源的开发。 计算机控制技术的发展给汽车行业带来了一场革命，通过应用基于高速微处理器 系统的电控燃油喷射技术，发动机的喷油时刻、喷油量和点火时刻的精确控制成为现 实。在不改变原发动机结构的情况下，电喷系统的应用可以使燃料获得充足的氧气， 进而在气缸内充分燃烧，在减轻尾气排放同时提高燃料效率，提升发动机的功率和扭 矩，降低了燃料消耗；喷油量的精确控制使每个气缸进入的燃料量可以在很大程度上 保持一致，在做功过程中保持平衡，降低了工作过程中的震动和噪声，发动机工作的 平顺性更好。 自20世纪80年代以来，电控燃油喷射系统以燃油经济性、排放环

17、保性和对发动 机性能的大幅提升等种种优势开始逐渐取代化油器系统，应用在美、日、欧洲的车用 汽油机上。1995年后，国外几乎所有的新生产汽车都采用了电控燃油喷射系统。目 前，国外的汽车生产商制造的进气道多点喷射系统已经比较完善，正积极开发缸内直 喷技术和高压共轨的柴油机电喷技术。 在另一方面，无论是工业生产还是社会生活，现代社会的每个角落都留下了石油 化工的印记。极大依赖石油化工的现代社会的发展，使世界上石油类化石燃料的消耗 量增长迅速，石油的稳定供给成为个国家的战略性问题。在倡导生态环保的21世 纪，清洁能源将大行其道，石油能源的地位将会受到挑战。在此情况下，各国积极投 入到清洁环保能源的研究

18、发展中，出现了以太阳能和燃料电池电能驱动的概念汽车。 但太阳能和燃料电池技术的发展还远不成熟，在相当长的一段时间内，石油能源驱动 的车辆依然会普遍存在并占统治地位，替代燃料或者混合燃料应用的研究将是现阶段 的主要研究方向。 cng化学性质稳定，着火范围较窄，过浓或过稀都不易点燃；辛烷值较高 120 以上，汽油为102105 ，抗爆性能好，可以通过提高发动机的压缩比来提升cng发 动机的功率；但cng的自燃温度高，火焰传播速度慢，会导致发动机的热效率下降n1。 实验表明，在将发动机改装使用cng燃料后，尾气排放中的hc、c0和n0分别相当 于使用汽油的261、169和236。而且，cng燃料具有

19、相对低廉的价格，每立方 米天然气的价格约为每升汽油的一半。在国内石油资源短缺而天然气资源相对丰富的 情况下，为了获得较好的经济性并保证尾气的排放，国内大学和企业纷纷进行cng 燃料的应用研究。 然而在我国有很多的不利因素在制约着我国燃气汽车的发展：燃气资源的限制， 河北农业大学硕十学位论文 加气站基础设施的建设，政府政策的支持等等。虽然目前全国燃气汽车发展状况很不 平衡，在我国政府意识到与国际的差距后在政策方面也做出了积极的响应：为领导和 推动我国燃气汽车行业健康而有序的发展，由国家科委组织，成立了由有关部门组成 的全国燃气汽车工作协调领导小组，后改为清洁汽车协调领导小组，对燃气汽车的发 展进

20、行协调和指导。领导小组确定了清洁汽车行动大纲，提出大力推广代用燃料汽车， 首先在占汽车保有量10，占汽车总运行里程约40-50的公共汽车和出租车行业， 推广燃气汽车和其它代用燃料汽车，加快燃气加气站等配套基础设施的建设，在确保 运行安全的基础上鼓励油气合一，减少城市占地，降低建站和运营成本。并确定了北 京，上海，重庆，哈尔滨，长春，西安，乌鲁木齐，四川川中地区，广州，深圳，海 南等12个城市”空气净化工程一清洁汽车行动”试点示范城市，开展燃气汽车的推广应 用试点工作，积极稳妥的推进燃气汽车的发展。 12天然气汽车的特性及相关技术现状 天然气汽车所使用的压缩天然气是指主要由甲烷构成的天然气25m

21、pa左右的压 力下储存在车内类似于油箱的气瓶内，用作汽车燃料。天然气是世界上公认的优质燃 料之一，它燃烧稳定、安全、比空气轻。以天然气代替汽车用油，可显著降低尾气的 污染，对改善空气质量有积极的环保效应。 121天然气汽车的主要性能指标 以天然气气作为汽车燃料有以下性能指标乜4|： a动力性能 天然气的理论空燃比为10：1，在进入发动机时，天然气将占有约10的体积空 间，导致吸入发动机的空气量减少约10，进气效率下降，从而引起动力性的下降； 与使用汽油相比，使用cng时的动力性下降约15。 b燃烧性能 由于气体燃料的能量密度低，一般行驶距离较汽油车短。由于气体燃料在汽缸中 的可燃混合气里占有一

22、定的容积，在同样的汽缸工作容积下，用天然气作燃料时作的 功少。而目前用的天然气发动机大多是由原汽油机改装的，因而汽油汽车在改用天然 气后功率往往会下降1020左右。 c抗爆能力： 天然气作为汽车的燃料不会稀释润滑油，因而使发动机汽缸内的零件磨损大大减 少，使发动机的寿命和润滑油的使用期限大幅度增长。 122天然气汽车相关技术现状 control 发动机系统中传感器、执行器、相关的燃料供给设备与ecu engine 2 cng汽油两用燃料汽车的改装设计 unit 和运行于ecu之上的、进行发动机管理的软件构成了发动机管理系统。 目前，在发动机管理的核心技术基本由国外公司掌握，发动机管理系统的市场

23、也 由国外公司垄断。全球发动机管理系统市场中95的份额由德国博世、西门子vd0、 德尔福、摩托罗拉和日本电装等几家大公司占有；国内市场70被博世、德尔福和日 本电装三家公司占有，剩下的30也被西门子vd0、摩托罗拉和玛瑞利等国外厂商所 瓜分四。 在ecu硬件技术上，国外厂商微控制器和微处理器的应用、传感器信号处理方式 和执行器的驱动方式非常成熟，为了减小ecu的体积并提高系统的可靠性，国外厂商 开发了专用的转速、爆震等传感器信号处理的专用集成电路，如bosch公司的磁电式 转速传感器cy30口1、爆震传感器信号调理芯片ccl95协1等。 国内大学的应用研究主要集中在ecu硬件技术、点火正时和空

24、燃比控制、稀薄燃 烧技术、两用燃料的应用等几个方面。在ecu技术方面，清华大学、北方交通大学、 北京理工大学、浙江大学、哈尔滨工程大学走在国内高校的前列，进行诸多的应用研 究。其中清华大学在应用研究上较为领先，其研制的共轨系统高速电磁阀驱动模块， 可进行高压柴油的预喷射、主喷射和后喷射，达到了柴油机高压共轨燃油喷射系统的 要求口10m。其他高校ecu技术方面的研究n2儿13】【143，从功能上看，大多属于实验研究， 主控制器速度较慢，软件功能相对简单；ecu作为进行某个发动机管理算法验证的实 验平台，不具备实现完整的发动机管理所需要的全部功能，在实验中处于从属地位。 i3天然气汽车的安全性 首

25、先，从燃料本身的特点来说，天然气的燃点一般在650以上，而汽油为427 。天然气比汽油高出200以上，这说明天然气不像汽油那样容易被点燃。其次天 然气在空气中燃烧时的体积界限是515，而汽油是17。即大气中有1的汽 油浓度就很容易发生着火爆炸。天然气要比汽油好的多，因为它要积累到5才到达 它的燃烧下限。更重要的是天然气比空气轻，其密度只是空气的55，稍有泄漏，很 容易向大气中扩散，不至于达到低燃烧界限。使用时还要在天然气里放加臭剂以提高 对天然气泄漏的及早发现，从而采取预防措施。最重要的是，天然气在空气中的比例 即使达到爆炸极限度，没有火源也不会发生爆炸。所以在存放天然气的地方必须严禁 烟火。

26、 其次，天然气发动机的燃料系统所用元器件不多，主要是一些开关和减压阀、混 合器等，这些部件的关键是密封问题。选材、加工、安装、高度等都是在严格的质量 保证的条件下进行的，不应有安全问题。在天然气汽车加气装置中，有自动定压、定 温控制和断流截止阀。汽车上的油气转换开关能使发动机在停车后自动关闭油、气供 应。 此外，气瓶还装有安全阀，其内装有100c的易熔合金和26mpa的爆破片。当气 3 河北农业大学硕士学位论文 瓶内气体压力、温度超过上述数值时会自动放气。 虽然压缩开然汽车发展时间还不 长，但现在世界上也有约100多万辆cng汽车，还没有见到在运行中因交通事故引起 气瓶爆炸失火的记录。因此压缩

27、天然气汽车比汽油汽车更加安全。 14国内外燃气技术发展及用现状 141国外燃气技术发展及应用现状 下面从两个大方面来认识一下国外有关燃气汽车的技术九的发展情况： 1 排放法规限值越来越严 随着汽车工业的快速发展，汽车的生产量和保有量急剧增加，汽车排放污染已成 为大气污染最主要的根源，严重地危害着人类的健康。据研究，目前大气中385的一 的co、87的hc、55的nox来自汽车废气排放。因此解决汽车排放对环境污染的危 害，已成为世界各国多年来研究的最重要课题之一。 美、日、西欧等发达国家和地区，在汽车排放控制技术的研究与应用方面，已远 远走在中国的前列。如欧盟国家的乘用车，早在1993年就实行了

28、欧i标准、1997年 这个指标还会进一步下降，其中氮氧化物 no, 要比2001年下降30。这个过程，而 汽车排放控制技术及相关技术必须与其同步进行。 2 汽车环保技术的研发及应用速度加快 近年汽车技术要解决的首要问题之一就是降低汽车污染对环境的冲击。一般情况 下，这同节约能源相互矛盾，但有时，却是辨证的统一，如降低汽车油耗，就可减少 c02排出，从而改善地球温室效应。总之，在地区和全球环境保护，诸如：减缓全球温 度变暖、控制汽车排放、降低汽车噪声和废旧车 elv 回收处理等方面，加快应用现 成的先进技术和研发新的技术以满足相关法规要求，是近年及未来一定时期内世界各 大汽车企业的最紧迫课题。

29、3 促进报废车的回收和再利用 当汽车不能再使用时，作为报废车由用户交给经销商或维修站，然后用处理机 如 切碎机 拆卸并销毁。有用的部件、含铁和非铁质金属等被回收再利用，剩余的作为碎 屑被处理掉。因此，促进elv回收对有效利用资源非常重要。另外，因elv中存在危及 环境的材料 如：铅和其它重金属 ，故需防止它们在处理时释放出有毒物。 美国、欧洲、日本等发达国家和地区早在上世纪90年代就提出，采取报废车回 4 cng汽油两用燃料汽车的改装设计 收措施争取2010年前后使它的回收率达到90以上；近年又提出在2025年前后实现 报废车的回收率100。为了实现这些目标，在汽车设计阶段就考虑回收办法是必须

30、的， 同时还应引入有效处理和加工技术的新理念。 4 降低汽车噪声污染 随着国外噪声法规的日趋严格，对汽车噪声已采取了一系列控制措施。然而，发动 机缸体、活塞敲击以及冷却和进气系统等均有进一步改进的潜力。 美国、欧洲、日本等发达国家和地区为了达到2010年实施的汽车噪声法规要求， 目前及未来5年，主要考虑研发并应用降噪技术： 一些大型汽车上已安装了发动机 罩盖和底壳，这些装置的应用领域正不断扩大并同时开发其它抑制装置。此外，进一 步改进轮胎花纹和轮胎结构以减少轮胎噪声；为了降低动力噪声，更重要的未来技术 是降低排气系统表面辐射噪声和提高激光消声能力。 通过以上汽车和道路基础设施上的噪声控制，行驶

31、中的汽车噪声可望在未来3 5年内降低23分贝甚至更多。 142我国燃气技术发展及应用现状 相对于国外ng燃料的应用研究，国内研究起步较晚，与国外技术差距较大，研 究力量较为分散，主要集中在北京理工大学、北方交通大学、哈尔滨工程大学和西安 交通大学等几所高校，未能有效与相关产业联合，将研究成果更多的转化为实际的产 品，推动我国在此领域的发展。 目前国内主要进行应用ng燃料的基础研究，表现在两用燃料的应用方式、应用 ng燃料后发动机特性和排放的研究及两用燃料发动机的应用改装等几个方面。 在国内ng燃料的应用实验过程中，通常改装的发动机仅在原发动机的基础上增 加供气设备，未对气缸结构做出适合cng燃

32、料的改动，不改变压缩比，在使用cng 燃料后可以在中低负荷的情况下获得清洁的排放。但气态cng燃料喷射到进气歧管 内，最终会占用一定的气缸容积，导致气缸中空气充气量下降，造成10以上的动力 损失乜1。lng的缸内高压直喷技术可以避免燃料喷射过程中气缸充气量下降的问题， 提高发动机的功率；且lng在液化的过程中可以分离其他杂质成分，使甲烷含量可以 达到99，极大地减少了燃烧过程中含硫气体对气缸的腐蚀，代表了ng应用技术未 来发展方向。lng技术的应用在国内还处于刚起步的阶段，目前还集中在初期的外围 设备的研究，重点在于解决lng的储运问题，仅有北京理工大学进行了lng车用技术 的研究并设计了用于

33、lng发动机的电喷控制系统d】。 用燃料、cng单燃料、柴油和cng两用燃料汽车 达到了105700辆，其中将原有的 汽油发动机在不改变结构的前提下通过加装供气改装为可以使用cng和汽油的两用 燃料汽车占据了90，普遍出现于城市公共交通车辆和出租车的cng燃料应用改装上 h1；对于ng发动机技术的应用，国内仅有东风汽车公司研制生产了在edq系列增压 5 河北农业大学硕十学位论文 中冷柴油发动机基础上改装的cng专用发动机，并进行了小批量的量产。但其技术水 平相对落后，虽使用了稀燃技术可以减轻排放，但仅使用了单点cng喷射、混合器缸 外燃气混合和开环的空燃比控制，不能精确的闭环控制喷射到每个气缸

34、的燃料量，排 放仅达到欧ii标准峪1。 在我国汽车行业首先是排放法规限值与同期国外水平差距明显：近年来，我国汽 车行业发展迅速，汽车排放污染已经成为中国城市大气污染的重要因素。为改良大气 环境，我国从2000年开始控制机动车尾气排放，实施相当于欧i标准的国家第一阶 段排放标准 简称“国i ，2004年开始实施相当于欧ii标准的第二阶段排放标准 简称“国ii 。就时间表来看乜阳，目前我国已落后于欧洲7年，落后于美国更多。 其次是汽车环保关键技术的研发及应用速度相对缓慢。 另外汽车尾气排放、噪声控制以及报废车的回收和再利用等环保关键技术的研发 与应用速度相比较而言比较缓慢、落后。 15进行天然气燃

35、气汽车改装研究的意义 我国是贫油富气的国家，石油储量有限。1993年已成为石油净进口国，2000年 国际安全警戒线。这一状况引起国家的高度重视，采取措施建立国家能源安全体制和 石油储备体系，同时加速发展石油替代产业。充分利用天然气就是战略发展的一部分。 我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。同时，我国还具有主要富集 于华北地区非常规的煤层气远景资源。 经过十几年的艰苦勘探，成果已清晰地展现在世人面前。它表明，在我国的土地 和海域下，蕴藏着十分丰富的天然气资源。专家预测，资源总量可达4060多万 亿立方米，是一个天然气资源大国。勘探领域广阔，潜力巨大，前景十分美好。 与我国天然气资源量的

36、情况相比我国的天然气开采情况：近年来，我国天然气虽 然在不断加速发展，但无论是在绝对产量、速度增长，还是在能源构成中的比例，都 远远落后于发达国家。这与我们这样一个人口众多的资源大国的地位极不相称。随着 天然气工业的快速发展，产量和消费量不断增长，它们在我国一次能源生产和消费结 构中所占的比重将会发生变化。2003年我国天然气的产量在一次能源生产结构中占 28，消费量在一次能源消费结构中占27。预计划2020年产量在一次能源生产结 构中所占比重上升至61，消费量在一次能源消费结构中所占比重上升至87。这 将导致我国的能源结构逐步得到改善1。 在我国存在着种石油资源不足，天然气资源丰富但开采量不

37、足的现象。 中国地域辽阔，各地可利用的能源都有其个性。中国根据自己的国情和技术状况， 一方面加紧多能源汽车的科研攻关，另外，在近阶段利用醇类和天然气 包括液化石 油气 汽车的成熟技术已具备产业化和推广应用条件，成本低廉易于推广，对减少大 6 cng汽油两用燃料汽车的改装设计 气污染改善环境十分有利。根据能源特点具有长期发展的资源优势，具有较大发展空 间。 一 然而，由于各种原因中国目前燃气汽车技术相对落后，所以国内燃气汽车的改装 大部分都是引进国外的一些技术和设备来改装国内的汽车为燃气汽车。由于引进的国 外技术和设备与目前国际标准比较相对落后，从而给国内带来很多不便，也产生很多 问题：改装后燃

38、气汽车尾气排放达不到先进的国际标准，导致影响国内环境，加速了 环境的污染速度；由于引进的设备有时并不能保证零部件的质量所以会对改装后的车 辆质量有很大的影响，影响车辆的驾驶质量、寿命和尾气排放不达标等等问题；另外， 我国国内的具体路况，车况、油况与国外可能有很大差别，这就导致引进国外技术和 设比后改装车辆一旦出现问题：诸如需要维修和换零件托等问题时，只能求助于国外。 这不仅给我国的燃气改装车带来极大的不便，也会对国内燃气汽车的推广产生一定的 阻力。 所以自主研究一种天然气汽油两用燃料汽车的改装对我国的燃气汽车的使用和 推广都有一定的意义。本文就是根据以上的情况，针对天然气汽油两用燃料汽车的 改

39、装后尾气排放是否达标问题，结合国内的一些具体情况，进行了些改装车辆的硬 件和软件方面的研究工作。 16本文的主要工作 我国国土天然气蕴藏量巨大，城市中cng加气站设施较为完备，为cng汽车的发 展提供了较大的空间。加装传统的改装设备后，两用燃料汽车普遍只具有单独使用 cng燃料和单独使用汽油燃料两种工作模式。在发动机使用cng燃料时，功率普遍下 降，且较高的负荷下排放变差，co、nox等气体浓度甚至超过使用汽油燃料时的排放 值。在中低负荷的情况下使用cng燃料，在高负荷的情况下使用汽油或者汽油和cng 61。 的复合燃料，不仅可以保持发动机的动力性，还可以使尾气排放维持在较低的水平n 因此，进

40、行使用天然气和汽油为燃料的两用燃料发动机专用控制系统研究，以提高当 前两用燃料汽车中发动机管理水平、提升发动机的动力性能同时最大限度的减轻尾气 排放、充分利用我国的天然气资源，在当前具有重大的现实意义。 目前我国国内汽油发动机动力车辆保有量巨大，特别是每年新增的轻型车辆中， 仅部分的皮卡和suv使用高压共轨柴油机作为动力。车辆市场发展的现状决定了基于 汽油机基础之上的两用燃料应用有着广阔的市场前景和发展空间。 此外，轻型车辆用的汽油发动机管理技术发展比较成熟，如精确空燃比控制、废 气再循环控制、可变气门升程和可变配气相位控制、缸内汽油直喷等，可以综合的将 多种先进的发动机管理技术应用到两用燃料

41、发动机的管理中，提高发动机的综合性 能。 鉴于以上的情况，本论文的工作就是在深入研究和了解了改装两用燃料汽车的基 7 河北农业大学硕十学位论文 础上，针对国内的捷达车型，进行天然气汽油两用燃料汽车的改装进行研究。为了 能够实现自主设计电子控制两用燃料汽车并且使改装后的燃气汽车排放的尾气能够 达标，本文作了大量的相关工作。具体工作如下： 1首先分析天然气燃气汽车的特性，针对国内外的燃气汽车发展状况，提出研究 我国天然气两用燃料汽车改装的意义。 2根据国内外汽车发展形势，选用芯片，进行燃气汽车改装的软硬件设计。其中 包括：芯片的选择，改装车辆的硬件设计，软件设计，抗干扰电路设计等。 3在最后的实验中对自主设计的电子控制设备进行了汽车在不同负荷情况下的 尾气的检测。 4最后展望了国际的一些先进燃气汽车的发展方向。 8 cng汽油两用燃料汽车的改装设计 2两用燃料汽车电