預(yù)燃室式分層稀燃?xì)怏w發(fā)動機(jī)的燃燒和排放特性研究.pdf

1、天然氣以其儲量豐富、價格低廉和排放污染低等特點(diǎn)發(fā)展成為一種具有廣泛前景的代用燃料。大力發(fā)展天然氣發(fā)動機(jī)可以替代部分柴油機(jī)和汽油機(jī)，并減少對環(huán)境的污染。通常氣體發(fā)動機(jī)采用稀薄燃燒技術(shù)即可達(dá)到當(dāng)前排放法規(guī)的要求，且不需要增加后處理裝置。但是為了解決稀薄燃燒狀況下氣體發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定和循環(huán)變動大等問題，需要采用點(diǎn)火增益方法來替代常規(guī)的火花塞。本文采用了預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)，在預(yù)燃室中，通過加濃噴射形成濃稀混合氣分層著火，從而增強(qiáng)了點(diǎn)火增益能量，增大

2、了缸內(nèi)湍流強(qiáng)度，加速了火焰的傳播速度，提高了發(fā)動機(jī)的熱效率。
　　本文運(yùn)用CONVERGE軟件對預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別分析了預(yù)燃室結(jié)構(gòu)參數(shù)（通道數(shù)目、β值、通道夾角）、主燃燒室的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)（點(diǎn)火提前角、加濃噴射策略）對預(yù)燃室混合氣形成及發(fā)展過程的影響，研究了各參數(shù)下預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)的燃燒及排放的特性。著重揭示各參數(shù)下預(yù)燃室混合氣形成過程、燃燒過程和排放生成的規(guī)律。全文研究工作主要包括：
　?。?）通過比較不

3、同預(yù)燃室方案下燃燒系統(tǒng)的燃燒性能，優(yōu)選4通道、β值0.35、通道夾角140°方案，該方案下預(yù)燃室內(nèi)混合氣分布均勻，能實(shí)現(xiàn)天然氣的穩(wěn)定及快速燃燒。
　　（2）通過研究不同點(diǎn)火提前角方案下燃燒系統(tǒng)的燃燒性能，發(fā)現(xiàn)采用點(diǎn)火提前角為18°時，可以兼顧指示功率、燃料消耗率及NOx排放。此刻，相較于原機(jī)而言，指示功率提高了11.4％，指示燃料消耗率降低了6.8%，NOx降低了43.5%。
　　（3）通過研究加濃噴射定時和噴射量，發(fā)現(xiàn)加濃