缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程的模擬計(jì)算與試驗(yàn)研究.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)燃料的主要來源為石油和天然氣，目前石油資源日漸枯竭，石油危機(jī)日益嚴(yán)重。天然氣做為一種氣體能源，以其高效轉(zhuǎn)換和潔凈利用受到全世界的關(guān)注。
　　 本文綜述了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史，詳細(xì)分析了國內(nèi)外天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的分類和技術(shù)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)方案。
　　 以一臺(tái)四氣門汽油機(jī)為基礎(chǔ)機(jī)型，在基本不改變?cè)瓩C(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，為實(shí)現(xiàn)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)直噴，設(shè)計(jì)了天然氣燃料供給系統(tǒng)。采用AVL-Boost軟

2、件對(duì)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了一維整機(jī)模擬計(jì)算，分析了各參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能與排放的影響，并做了缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)。主要工作和結(jié)論有：
　　 1)用AVL-Boost軟件建立了原型機(jī)的整機(jī)模型，通過全負(fù)荷下的速度特性試驗(yàn)驗(yàn)證所建立的模型準(zhǔn)確性。然后將模型的燃料改為天然氣，改變相關(guān)參數(shù)，構(gòu)建成缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)模型，并選定了計(jì)算模型；計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將燃料改為天然氣會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率的損失，分析了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失的原因，并

3、提出了具體的功率恢復(fù)方案；在此基礎(chǔ)上，通過模擬計(jì)算，改變壓縮比、點(diǎn)火提前角、配氣正時(shí)、空燃比和進(jìn)排氣管長度，分析這些參數(shù)對(duì)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳參數(shù)匹配。計(jì)算結(jié)果表明：選擇合適的參數(shù)匹配，可以改善缸內(nèi)燃燒過程，提高缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，降低燃?xì)庀穆省?br>　　 2)構(gòu)建了缸內(nèi)直噴LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)平臺(tái)，做了發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角、充氣效率進(jìn)行了基礎(chǔ)標(biāo)定，利用穩(wěn)態(tài)工況試驗(yàn)結(jié)果分析了燃料噴射正