天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動的試驗分析與仿真研究.pdf

1、近年來,隨著石油供給矛盾的日益加劇以及汽車排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,采用天然氣作為動力機械的替代燃料,能夠在很大程度上解決動力機械對傳統(tǒng)燃油類燃料的依賴性。
　　 由于天然氣的燃燒速率較慢,易產(chǎn)生燃燒循環(huán)變動現(xiàn)象,采用稀燃技術(shù)時會加劇燃燒循環(huán)變動。本文以天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動為研究對象,通過試驗與仿真方法,對燃燒循環(huán)變動的影響因素及誘發(fā)因素進行了研究。
　　 本文首先以LabVIEW為平臺,開發(fā)了一套發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過

2、借助高速采集卡,可以完成包括缸內(nèi)壓力等參數(shù)的多參數(shù)采集功能。采集系統(tǒng)可以完成對發(fā)動機缸內(nèi)壓力數(shù)據(jù)的分析,得到燃燒放熱率以及平均指示壓力表征的燃燒循環(huán)變動率。并以此系統(tǒng)為基礎(chǔ)搭建了發(fā)動機實驗臺架。通過發(fā)動機臺架試驗,得到了進行天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動實驗研究的經(jīng)濟樣本容量。并在此基礎(chǔ)上,著重研究了在不同工況下,發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、過量空氣系數(shù)以及點火提前角對于燃燒循環(huán)變動的影響。
　　 本文還利用GT-Power與Simuli

3、nk建立了天然氣發(fā)動機的聯(lián)合仿真模型,通過Simulink控制GT-Power發(fā)動機模型中的部分參數(shù),對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度以及過量空氣系數(shù)對燃燒循環(huán)變動的影響進行了仿真研究,通過與實驗結(jié)果的比較探究了各影響因素的影響機理,并利用模型探討了壓縮比和冷卻水溫對燃燒循環(huán)變動的影響,得到了仿真模型的適用性。
　　 最后通過在Simulink平臺下建立的發(fā)動機零維模型,仿真研究了殘余廢氣系數(shù)波動、點火時刻波動、進氣壓力波動這幾種燃燒循