本实用新型属于醇醚燃料清洁能源技术领域，特别涉及一种适用于研究双燃料发动机的实验平台。
背景技术：
近年来，更低排放、更高效率的发动机研究任务成为人类经济发展的重中之重。直喷压燃式发动机(柴油发动机)以其高热效率成为公路交通最理想的动力源。为了使得柴油机实现更低的氮氧化物和碳烟排放，同时也达到更高的效率，许多新的燃烧模式逐渐被国内外研究者提出。其中RCCI(Reactivity controlled compression ignition)燃烧模式通过在进气道内喷入辛烷值较高而十六烷值较低的燃油(如：汽油、甲烷、丁醇)，搭配柴油直喷策略的控制，在缸内建立的混合气活性的分层，这样可以在低EGR率的搭配下，通过调整不同负荷下的高低活性燃油的混合比例，使得缸内燃烧呈现顺序燃烧，即活性较高的柴油(十六烷值高)自燃，然后火焰逐渐扩展至活性较低的区域(辛烷值较高)并且燃烧始点维持在上止点附近，有实验证明这种燃烧模式，可以达到不使用后处理装置的情况下使得氮氧化物和碳烟降低得同时指示热效率增加。
然而在实际发动机台架实验过程中，对于发动机缸内燃料燃烧的影响因素太多，特别是增压多缸发动机。比如：进气温度和进气压力，这两个参数直接影响发动机的充气效率，发动机循环与循环之间的充气效率存在差异将导致实验所得到的数据波动大。此外，对于进气道喷射的燃油，目前大多数采取的控制压力为0.3Mpa，在高负荷时，特别是需要更大的进气道喷射燃油量时，燃油压力过低和较小的喷油锥角将导致不能形成均匀的混合气和较高的混合比例，造成更多的燃油被附着在进气管上没有进入气缸参与燃烧，因此理论计算的结果与实验数据差别较大，影响研究的结论。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于双燃料发动机的实验平台，此实验平台具有更高压力的进气管喷射装置和具有进气状态参数可控的单缸柴油机。本实用新型能够通过精确控制发动机的进气温度、压力、EGR率及缸内混合气活性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种适用于双燃料发动机的实验平台，空气压缩机、气体稳压罐、进气加热器、电动旁通阀、进气流量计、进气冷却器、试验缸的进气岐管依次相连，试验缸的排气岐管依次通过EGR阀、EGR冷却器连接到进气流量计和进气冷却器的气道之间，排气岐管还依次通过排气背压阀、尾气取样阀连接到尾气分析仪器；
氮气罐、一级调压阀、二级调压阀、高压稳压罐、调压阀、GDI喷油器依次相连，所述GDI喷油器连接到进气岐管；在试验缸上还设有直喷喷油器；
所述GDI喷油器、直喷喷油器都连接到ECU，所述ECU连接到电脑；
在进气流量计出气口设置有空气温度传感器、空气压力传感器，在进气冷却器出气口设置有进气温度传感器、进气压力传感器，在排气背压阀进气口设置有排气温度传感器、排气压力传感器，所述空气压力传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、排气温度传感器、排气压力传感器都连接到NI采集卡；
试验缸上设置有光电编码器和缸压传感器，所述光电编码器连接到NI采集卡；所述缸压传感器通过电荷放大器连接到NI采集卡，NI采集卡连接到电脑。
根据上述方案，所述GDI喷油器安装于进气管上，其距离试验缸的进气门上游0.45m，且与水平线的夹角为30°。
根据上述方案，所述缸压传感器安装在试验缸缸盖上并伸入发动机燃烧室，通过与发动机飞轮轴向连接的光电编码器触发定时，每0.5°曲轴转角采集一个信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)通过空气压缩机和气体稳压罐建立稳定且可调的进气压力，再通过进气加热器实现进气温度的调节，此外EGR率通过排气背压阀实现连续的调节，最大可以达到70％；2)通过氮气罐提供稳定的3MPA压力，通过一级调压阀对高压稳压罐内的燃油压力进行调节，再通过安装于进气管上的GDI喷油器喷射入进气管与发动机新鲜空气混合；3)温度、压力传感器、缸压传感器通过光电编码器触发信号，每0.5°曲轴转角采集一次数据，使得发动机的整个循环的状态参数得到时刻的监控；4)排除了多缸机中缸与缸之间的干扰，对研究醇醚双燃料发动机缸内的燃烧状态，具有设备简易，安装方便，操作性强，可操控参数多等优点。
附图说明
图1是本实用新型一种适用于双燃料发动机的实验平台的结构示意图。
图中：1-空气压缩机；2-气体稳压罐；3-进气加热器；4-电动旁通阀；5-进气流量计；6-进气冷却器；7-进气岐管；8-排气岐管；9-EGR(Exhaust Gas Recycling，排气再循环)阀；10-EGR冷却器；11-排气背压阀；12-尾气取样阀；13-尾气分析仪器；14-氮气罐；15-一级调压阀；16-二级调压阀；17-高压稳压罐；18-调压阀；19-GDI(Gasoline Direct Injection，汽油直射)喷油器；20-直喷喷油器；21-ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)；22-空气温度传感器；23-空气压力传感器；24-进气温度传感器；25-进气压力传感器；26-排气温度传感器；27-排气压力传感器；28-光电编码器；29-缸压传感器；30-电荷放大器；31-NI采集卡；32-电脑。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型包括：安装于进气管上，处于气体稳压罐2上游的空气压缩机1和下游的进气加热器3，首先建立稳定的具有一定温度和压力的空气，与进气管相连的电动旁通阀4通过阀门的开启和关闭来调节进气管内的压力和流量，进气流量计5、空气温度传感器22、空气压力传感器23对进气管中空气的流量、温度、压力进行监控。
排气管中的排气背压阀11通过调整其开度来控制排气背压来保证EGR能够正常引入进气管，EGR阀9的开度控制EGR率，EGR冷却器10和进气冷却器6对EGR和EGR与空气气的混合气进行冷却，进气温度传感器24和进气压力传感器25对此时的温度和压力进行监控。
与高压稳压罐17相连的氮气罐14，通过一级调压阀15和二级调压阀16，实现在高压稳压罐17内部压力的调节，进气道喷射的燃油预先加入到高压稳压罐17内，通过高压管与GDI喷油器19连接，这样通过调节氮气罐14的输出压力，就能够实现GDI喷油器19供油压力的调节，压力最大可以达到3MPA，GDI喷油器19安装于进气管上，距离进气门0.45m处且呈与水平线30°夹角，GDI喷油器19通过控制线束与ECU21相连，由电脑32中的上位机程序控制。
直喷喷油器20为原机喷油器，通过发动机高压油泵从油箱泵油，在油轨中建立压力，直喷喷油器20通过控制线束与ECU21相连，由电脑32中的上位机程序控制。缸压传感器29，安装于发动机缸盖上，伸入发动机燃烧室，通过电荷放大器30对信号放大后，接入NI采集卡31，光电编码器28与发动机飞轮轴向连接，每0.5°曲轴转角给NI采集卡31一个脉冲信号，用于采集信号的触发。温度传感器(22、24、26)，压力传感器(23、25、27)，通过信号线与NI采集卡31相连，光电编码器28的触发信号和在电脑32中的上位机采集程序进行采集。尾气分析仪器13通过尾气取样阀12从排气管中抽入样气对成分进行分析，并显示出读数。
本更好地说明本实用新型，下面以丁醇为进气道喷射燃油，以柴油为直喷燃油，发动机以某一运行工况为例：
1)丁醇预先加入高压稳压罐17中，通过调节氮气罐14的输出压力，使得GDI喷油器19具有稳定的喷射压力；通过ECU21中的喷油控制模块，控制喷射量。2)柴油直喷喷油器20通过ECU21中的喷油控制模块，控制其喷油压力、喷油量和喷油定时。3)通过调节电动旁通阀4，调节发动机的进气压力和进气量。4)通过进气加热器3的加热功率，调节进气温度。5)通过空气温度传感器22和空气压力传感器23监控，进气温度和压力是否维持在目标值。6)通过调节排气背压阀11调节排气背压，EGR阀9调节EGR引入量，EGR经过EGR冷却器10冷却后，进入进气管与空气混合，再次经过进气冷却器6，如果混合后的温度上变化不大，进气冷却器6不工作，当EGR导致进气温度上升后，进气冷却器6开始工作。7)进气温度传感器24和进气压力传感器25对混入EGR后的混合气温度和压力进行监控。8)发动机开始运行后，飞轮带动光电编码器28开始转动，NI采集卡31获得触发信号后，开始以每0.5°曲轴转角采集缸压传感器29输出的缸压信号，与此同时，进气温度、压力，排气温度、压力同样获得采集。9)尾气分析仪器13通过尾气取样阀12从排气管中抽入样气对成分进行分析，并显示出度数。