论文部分内容阅读
汽油/天然气两用燃料发动机由于其改装成本低,环境效益好等优点早己在一些领域获得了可观数量的使用,而且天然气加气站配套设施也较为完善,有利于天然气发动机的发展,天然气水合物的开采获得巨大进展也有利于天然气燃料广泛的使用。但是汽油/天然气两用燃料发动机在单纯燃用天然气时,由于充气效率降低,导致发动机动力性能下降、加速性能较差,影响了汽车的驾驶性能和负荷能力。另外,由于天然气的腐蚀性、无润滑能力、发动机零部件热负荷高,零部件磨损加快,导致发动机寿命缩短。基于汽油/天然气两用燃料发动机存在的上述缺点,以及汽油机改装天然气发动机的成本低、技术可行性明显、存量大等优点,本次研究以天津丰田5A+型汽油发动机改造的汽油/天然气双燃料发动机为样机,建立仿真计算模型并进行可靠性验证,使用AVL-Fire软件进行三维燃烧仿真。油气比是汽油/天然气双燃料发动机的一个重要参数,其表征燃烧过程中汽油与天然气能量的比例关系,本文主要研究油气比对双燃料发动机燃烧特性以及排放特性的影响。研究结果表明,随着油气比的增大:平均缸内温度不断降低,最高燃烧温度相位呈现先延迟后提前的趋势,油气比为50%左右时相位最晚;最高燃烧压力增大,最高燃烧压力相位提前,在油气比75%-100%区间变化速率最大;最大压力升高率增大且在0%-50%区间变化较快,最大压力升高率相位不断提前,且50%的油气比为其变化速率由快到慢的转折点;燃烧生成的CO以及CO2不断增多,油气比为0%-25%的范围内增长速率较大;soot的排放呈现增大的趋势,50%的油气比为其上升速率变慢的转折点;N0的排放呈现下降的趋势,0%-25%油气比范围内的下降速率较低。