富氧助燃對天然氣-汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能與排放性能影響實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、富氧助燃技術(shù)能夠降低燃料的燃點(diǎn)，加快燃燒速度、促進(jìn)燃燒完全、提高火焰溫度、減少燃燒后的排氣量、提高熱量利用率和降低空氣過剩系數(shù)，具有優(yōu)越的節(jié)能性能與環(huán)保性能，但國內(nèi)外對富氧助燃技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的針對性研究較少。天然氣汽車由于在資源、成本和排放性能等方面的優(yōu)勢而迅速發(fā)展起來，保有量不斷增加。國內(nèi)的天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多為汽油機(jī)改裝而成，由于其采用汽缸外預(yù)混合的燃料供給方式和均質(zhì)預(yù)混合燃燒方式，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率下降和混合氣熱值下降從而導(dǎo)致

2、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能下降，這是天然氣汽車推廣應(yīng)用中的技術(shù)難題。采用富氧助燃技術(shù)來提高天然氣汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能與排放性能是可行的。 本文首先針對空氣中氧氣濃度對天然氣和汽油的燃燒特性的影響進(jìn)行理論研究，通過對不同氧氣濃度下燃料理論空燃比、理論混合氣熱值與理論燃燒溫度的計(jì)算，并對燃燒特性改變引起的動(dòng)力性能和排放性能變化進(jìn)行理論分析，得出以下有結(jié)論：隨著空氣氧濃度的提高，燃料的燃燒理論空燃比降低、理論混合氣熱值混合氣熱值的提高，導(dǎo)致發(fā)

3、動(dòng)機(jī)指示功率和有效功率的增大；發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率降低；發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率提高；燃用汽油時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物中CO、HC的生成濃度和排放濃度降低。 根據(jù)理論分析的結(jié)果，本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在考慮發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺特性和理論分析的基礎(chǔ)的上確定了實(shí)驗(yàn)氧濃度為21％~30％，設(shè)計(jì)富氧實(shí)驗(yàn)裝置和改建了實(shí)驗(yàn)臺。實(shí)驗(yàn)測試了燃用天然氣和汽油時(shí)，不同氧氣濃度在相同轉(zhuǎn)速工況下對發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩、氣耗率、油耗率與排氣污染物等的影響，得出以下結(jié)論：在最佳氧濃度（23

4、％~25％）范圍內(nèi)燃用天然氣時(shí)功率約有7.8％~12.5％的增長，轉(zhuǎn)矩約有8.1％~11.8％的增長，氣耗率約有5.4％~11.1％的減少；燃用汽油時(shí)功率約有9.6％~16.3％的增長，轉(zhuǎn)矩約有9.4％~16.7％的增長，油耗率約有7.2％~11.4％的降幅；燃用汽油時(shí)碳?xì)浠衔锱欧艥舛燃s有28.8％~68.9％的減少，一氧化碳排放濃度約有9.1％~18.2％的減少；氮氧化物排放濃度隨氧氣濃度提高而快速提高。 本文研究結(jié)果為進(jìn)