氢-汽油双燃料发动机电控喷氢-喷油系统的设计.pdf

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1、第2期2013年4月内燃机InternalCombustionEnginesNo．2Apr．2013氢一汽油双燃料发动机电控喷氢一喷油系统的设计孟育博，杜明霞，路斌，李清博。焦劲光(华北水利水电学院机械学院，河南郑州450001)摘要：把嘉陵600汽油燃料摩托发动机改装为汽油一氢气双燃料发动机，开发了以freescale公司MC9S12XSl28单片机为核心的单点进气道喷射的电控喷氢系统。采用智能化芯片MC33810对高速开关型数字电磁阀进行控制，采用输出比较对喷氢量和喷油量进行控制。使用定时监控系统并运用模块化的方法来对系统的软件进行设计。试验结果证明，这套系统能够很好地实现对喷油和喷氢量

2、的控制。关键词：内燃机；氢气一汽油；电子控制；输出比较中图分类号：TK412文献标识码：A文章编号：1000—6494(2013)02—0012—04DesignofHydrogen—gasolineDualFuelEngineElectronicControlSprayingHydrogen-oilInjectionSystemMENGYubo，DUMingxia，LUBin，LIQinho，JIAOJingguang(MachineryInstitute，NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower，Zhengzho

3、u450011，China)Abstract：Thejh600gasolinefuelmotorcycleengineismodifiedforgasoline-hydrogendualfuelengine，MC9S12XSl28freescalemierocontrollerasthecoreofthesinglepointinletinjectionofelectronicsprayhydrogensystemisdevelopedbythecompany．TheMC33810intelligentchipisusedforhighspeedswitchtypedigitalelectr

4、omagneticvalvecontrol，theoutputcomparisonisusedtocontrolthehydrogeninjectionvolumeandinjectionquantity．Usingthetimingmonitoringsystemandthemodularmethoddesignsthesoftwareofthesystem．Thetestresultsshowthatthissystemcanwellrealizecontroltothesprayingandsprayinghydrogenamount．Keywords：internalcombusti

5、onengine；hydrogen-gasoline；electroniccontrol；outputcomparison0前言近二百年来，经济的快速发展导致人类对能源的需求量越来越大，一方面能源面临能源危机，另一方面还造成大气的污染。因此环境污染与能源危机已成为全球面临的严峻问题。所以开发一种既能缓解能源危机又能减少污染的新能源已经成为当务之急。氢能以其洁净性、高效和资源的永久再生性等独特优势使得氢燃料在汽车的开发与研究正在受到世界各国的青睐，氢能基于这种理念被视为未来理想的能源载体。氢作为能源主要以两种方式被使用，一种是燃料电池，一种是氢发动机。燃料电池虽然节能、转换效率高、不需要石油燃

6、料；排放达到零污染；结构简单，运行平稳；但是由于电池使用寿命短，同时需要用贵金属铂(Pt)作为催化剂，因为造价较高等问题，造成短时间内很难实现工业化。而汽油机和柴油机经过局部结构的微调整后就可变成氢发动机，变动比较小，成本低，较容易实现。我们讨论的双燃料发动机是由嘉陵600单缸汽油机改装而成的，以纯氢作为燃料。而且还开发了一套以美国freescale公司MC9S12XSl28单片机为核心的单点进气道内喷射的电控喷氢系统，它采用智能化芯片MC33810来控制高速开关型数字电磁阀作为氢气喷嘴和汽油喷嘴的驱动，采用输出比较来控制喷氢和喷油量、喷射时间和相位之间的关系。作者简介：孟育博(1986一)

7、，男，河南漯河人，硕士研究生，研究方向为氢内燃机电控系统硬件的开发。1电控双燃料喷氢一喷油系统的硬件设计收稿日期：2012—10—26第2期孟育博，等：氢一汽油双燃料发动机电控喷氢一喷油系统的设计电控单点进气道内喷氢喷油系统硬件分为传感器、电控单元(ECU)和执行器3部分。硬件设计主要根据总体设计要求，在所选的以MC9S12XSl28单片机为核心的基础上，确定喷氢一喷油系统硬件所需的元件。硬件系统的结构见图1