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摘要
<正>1研究背景氨是零碳燃料和氢载体,载氢密度高,易液化,易储运,成本低,基于氨能源实施“能源革命-燃料革命-动力革命”的新型能源交通融合一体化,成为全球交通运输装备碳中和科技创新的重要方向,发展基于氨氢融合零碳燃料重型运输装备动力系统,替代传统高碳排放内燃机,成为世界科技前沿及重要新兴科技方向。氨与汽/柴油物化特性的差异较大,呈现“燃料惰性”“燃烧惰性”“动力惰性”等问题。氨的沸点较低,存在闪沸、气液两相相变流动现象;汽化潜热人,液滴雾化尺寸较小,液滴发展受气流影响较大,喷雾贯穿距较小,卷吸作用影响较大,喷雾锥角较小;燃点高,混合气形成过程的控制要求较高;热值低,燃料供给量较大;腐蚀性强。因此,需要设计研发适用于氨燃料的供给和发动机控制系统,形成适宜的混合气浓度场,改善零碳发动机的燃烧、动力、排放性能。针对上述问题,依托“重型车辆氨氢融合零碳动力系统基础研究”国家自然科学基金重大项目,开展氨氢融合发动机多相多组分燃料供给与发动机控制研究,设计并开发氨氢融合发动机控制系统及控制策略。2氨氢融合发动机控制系统功能及控制策略2.1氨氢融合发动机控制系统针对氨氢融合发动机液氨高压缸内直喷-氨氢混合气预燃的多域供给控制需求,设计基于TC397XM六核高性能计算架构的发动机控制系统,主控芯片频率为300 MHz,可实现ISO 26262 ASIL-D等级功能安全,支持CAN-FD、以太网、HSM等外设;具备节气门-EGR、SCR喷射、氨氢混合气预燃室喷射、液氨直喷、点火控制功能和转矩需求协调等功能。
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