天然氣發(fā)動機缸內燃燒及熱功轉換過程的規(guī)律研究.pdf

1、能源危機與環(huán)境污染是當前全球面臨的兩大挑戰(zhàn)，發(fā)展清潔代用燃料是解決這兩大難題的有效途徑之一。天然氣因其資源豐富、運輸方便和排放污染低等優(yōu)勢成為汽油和柴油的理想替代物。我國天然氣發(fā)動機的研究起步比較晚，對其缸內燃燒過程的研究還不夠系統(tǒng)和完善，而發(fā)動機缸內燃燒過程的優(yōu)劣以及熱功轉換過程的完善程度直接決定著發(fā)動機的綜合性能。因此，研究天然氣發(fā)動機的缸內燃燒和熱功轉換過程的規(guī)律對于改善天然氣發(fā)動機的性能具有重要意義。
　　本文在一臺車用重

2、型天然氣發(fā)動機上開展多工況下的試驗研究，通過對實測性能參數和燃燒過程參數進行對比分析，研究得出各種運行參數和設計參數對天然氣發(fā)動機缸內燃燒放熱規(guī)律和熱功轉換過程的影響，在此基礎上，總結了該類型天然氣發(fā)動機熱功轉換過程的共性規(guī)律。論文的研究結果表明:
　　(1)全MAP下，燃燒品質指數位于1.5～3.0之間。稀薄燃燒天然氣發(fā)動機的燃燒效率幾乎都大于98％。50％燃燒點位置主要受點火提前角的影響，且隨點火提前角的增大而提前。燃燒持續(xù)期

3、隨負荷增大呈縮短的趨勢，小負荷時趨勢更明顯;燃燒持續(xù)期受過量空氣系數的影響比較明顯。50％燃燒點位置滯后于燃燒始點12～14℃A;最高爆發(fā)壓力點位置滯后于50％燃燒點位置4～5℃A。
　　(2)高壓循環(huán)指示熱效率受轉速和負荷的影響比較明顯，且轉速的影響大于負荷。最佳熱功轉換效率對應的燃燒特征參數值:燃燒始點位于上止點前2～8℃A，50％燃燒點位置位于上止點后6～10℃A，最高爆發(fā)壓力點位置位于上止點后10～15℃A，有效膨脹比為1

4、0左右。10-90％燃燒持續(xù)期對熱功轉換效率具有雙重影響，存在一個最佳值，使得熱功轉換效率最大。
　　(3)50％燃燒點位置越靠近上止點，高壓循環(huán)指示比氣耗越低;有效膨脹比越大，高壓循環(huán)指示熱效率越大，但高壓循環(huán)指示熱效率還受發(fā)動機轉速的影響。
　　以上總結的規(guī)律既可以為天然氣發(fā)動機概念設計過程中數模階段邊界條件的取值以及關鍵設計參數的選擇和運行參數的優(yōu)化提供數據支持，另一方面也可以為改善天然氣發(fā)動機的熱功轉換過程提供理論支