随着世界范围内能源危机的日益加剧、排放法规的日益严格,内燃机的节油和排放问题越来越受到人们的关注。在众多的降低柴油机油耗和排放的方法中,柴油机掺水燃烧技术效果显著。目前,国内外的柴油机掺水燃烧技术大多通过燃用乳化油或使用机械式油水比例配比装置来实现。然而,这些实现方法大都存在“节油不节钱”、油水比例不可调、控制不精确等不足之处。因此,开发出一套具有结构简单、控制精确、能够根据工况的实时变化自动调节油水比例等特点的柴油机油水在线混和自控系统势在必行。 本套系统充分利用了先进的单片机测控技术。它选用AVR单片机作为微控制器,通过传感器测得柴油机的转速、排气温度等工况信号,再根据这些信号由微控制器区分判断出柴油机的不同工况。最后将通过分析、计算、查表得到的该工况下最佳的油水比率送至单片机的PWM输出口,用来调节喷水电磁阀的开启频率,从而得到所需的精确比例的油水混合物。不同工况下的最佳油水比率是通过发动机台架试验获得的。另外,根据实际需要,掺水燃烧的起停可以通过手动按键来控制,工况信号以及PWM输出占空比通过LED数字显示。 在2100型柴油机上的推进特性对比台架试验结果表明:通过安装本套系统,节油降污效果明显,平均节油率在6%左右,碳烟排放平均降低幅度在30%左右,氮氧化物排放平均降低幅度在25%左右。另外,经过试验检测,本套测控系统油水比率配比精确、控制响应迅速、数据采集显示准确。可广泛的应用在船舶柴油机、燃油锅炉和燃油发电机组上,具有广泛的实用推广价值。