柴油引燃液化天然氣雙燃料發(fā)動機(jī)的摻燒特性研究.pdf

1、面對能源危機(jī)與環(huán)境污染的雙重壓力，發(fā)展清潔高效的車用替代燃料，研究新的燃燒方式已成為汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。作為最具前景的替代燃料之一，天然氣因其儲量豐富、污染物排放低以及經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的關(guān)注。天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)被認(rèn)為是在柴油機(jī)上使用天然氣最可行的方案之一，其具有改裝方便、燃燒模式切換靈活的特點(diǎn)，可在保持柴油機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢的同時，有效降低柴油機(jī)的主要排放污染物碳煙。
　　摻燒比是天然氣/柴油雙燃料

2、發(fā)動機(jī)的一個重要參數(shù)，其表征燃燒過程中天然氣的能量在總?cè)剂系哪芰恐兴嫉谋壤?，對雙燃料發(fā)動機(jī)的性能具有顯著影響。本文通過發(fā)動機(jī)臺架試驗研究了摻燒比對LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性、排放特性和燃燒特性的影響，前提是保證發(fā)動機(jī)的動力輸出與純柴油模式的相同，且工作穩(wěn)定可靠。試驗用LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)是由一臺型號為YC6G270-30的電控共軌柴油機(jī)改裝而成。在轉(zhuǎn)速為1400r/min和1800r/min，負(fù)荷率分別為15％、20%、30%

3、、60%和100%的工況下，研究了摻燒比對 LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放特性的影響。在最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速1400r/min，負(fù)荷率分別為30%和60%的工況下，研究了摻燒比對LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒特性的影響。
　　試驗結(jié)果表明，LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的最大摻燒比可以達(dá)到80%以上，且隨著負(fù)荷的增大，最大摻燒比隨之增大。雙燃料模式的有效燃料消耗率在小負(fù)荷時隨摻燒比的增大而增大，在大負(fù)荷時則隨之減小。與純柴油模式相比，雙燃料

4、模式的CO和HC排放升高，CO2排放略有減少，而碳煙排放顯著降低。隨著摻燒比的增大，CO排放先增大后減小，HC排放升高，而CO2和碳煙排放均呈下降趨勢。中小負(fù)荷時，隨著摻燒比的增大，NOx排放先升高后下降，在最大摻燒比處，NOx排放較同工況純柴油模式顯著降低；在大負(fù)荷時，NOx排放隨著摻燒比的增大而升高。與純柴油模式相比，雙燃料模式的缸內(nèi)壓力、壓力升高率、瞬時放熱率和缸內(nèi)溫度均升高，且都隨著摻燒比的增大先升高后降低。雙燃料模式的循環(huán)變動