随着能源与环境问题的凸显，内燃机研究者结合各自国情积极开展了多种替代燃料的研究。其中压缩天然气(CNG)是一种适用范围极广的替代方案[1]，相比石油燃料，使用压缩天然气的发动机具有着火界限宽、燃烧排放物较少等优点。近年来我国探明的天然气储量持续增长，所以国内已有多种型号的天然气发动机投入市场，其相应的标定和外设部件匹配过程也得到了更多的关注。本文中将主要介绍对CA6SF2-23NE3和CY4102-N3C两款发动机相关部件的选替优化及由此在性能和成本方面得到的改善。
　　1 重庆CNG改造试验装置
　　表1列出了试验所用两款CNG发动机的主要参数。其中CA6SF2-23NE3机型原配了WOODWARD的电控单点喷射系统，WOODWARD具有丰富的发动机控制系统设计经验，其性能指标满足要求，但电控系统及相关外设价格过高，因此厂家希望开发更高性价比的电控系统方案。试验中将WOODWARD系统作为参照对象，在更换了ECU、减压器、混合器、点火线圈和控制模块(其余部件保持不变)后进行对比，第二台发动机仍有待定型，后匹配的是与一台机型相同的电控系统，考虑缸数不同，该机在点火相位判定部分有所调整。
　　采用城邦ET2000测控系统配合DW400电涡流测功机进行测试，试验台架与传感器布置如图1和图2所示。可现场调整点火提前角、给气量、节气门开启速度等参数，便于进行在线标定。
　　2 稳态标定策略
　　初始点火角和喷气量MAP参考相近机型数据给出，图3为CY4102-N3C标定前的初始点火角MAP。从整体来看，点火角小值出现在低转速高进气压力处，大值出现在高转速低进气压力处，随进气压力的升高而减小，随转速升高而增大。在汽油机初始点火角MAP中，通常随着进气压力的升高，点火角会有一段较小的增大，继而减小，而在本次对天然气发动机标定试验中并未发现这样的趋势
　　初始喷气时间相比原机数据取一个偏低的值，以防标定过程调低转矩时出现进气管回火的现象。保持点火角在爆燃线之下，对喷气时间进行调节。怠速和低速大转矩工况下，保持后氧传感器过量空气系数λ=1以确保动力性，在希望得到的大转矩转速处额外加大喷气时间以取得更大转矩。原机的设计采用了稀薄燃烧路线，对CNG发动机，稀燃极限λ在1.6左右，留有一定余量的情况下应尽量靠近稀侧，以降低燃烧温度，改善NO排放和经济性[6]。故在高速段逐步调整过渡到λ=1.5的位置，完成后再进入点火角的标定过程。
　　经过多轮对点火角和喷气时间的交替标定后得出合乎要求的数据。从1 000r/min开始每隔100r/min标定一次，固定转速视需要从外特性点往下标定5～10个点，其余点按相邻工况点参数插值计算得出。标定后CA6SF2-23NE3的转速取0～2 600r/min，进气压力0～230kPa，点火角小为25°CA，大为60°CA。CY4102-N3C转速为0～3 500r/min，进气压力0～160kPa，点火角在17～35°CA间变化。
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