滿足國V排放的稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程模擬.pdf

1、天然氣作為一種清潔型代用燃料受到人們的普遍關(guān)注，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)榱己玫娜剂辖?jīng)濟(jì)性和低排放性能被應(yīng)用于運(yùn)輸車輛，但要滿足我國的國V排放標(biāo)準(zhǔn)需要對發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文將某型柴油機(jī)改裝為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，針對其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的提高進(jìn)行了一系列模擬仿真計(jì)算，仿真結(jié)果排放性能達(dá)到了國V排放標(biāo)準(zhǔn)。主要進(jìn)行了以下工作：
　　（1）搭建了柴油機(jī)的工作過程模型，在驗(yàn)證模型的有效性后，在此基礎(chǔ)上搭建天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程模型，對

2、其壓縮比、空燃比以及點(diǎn)火提前角進(jìn)行了優(yōu)化，得到了合適的壓縮比、空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻MAP圖。
　　（2）對不同氣門重疊角進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)減小氣門重疊角對降低NOx和THC排放有利。然后采用正交試驗(yàn)法對配氣相位進(jìn)行計(jì)算，通過對動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放性的折中考慮最終選擇一組最佳配氣相位。
　?。?）對天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)匹配增壓器進(jìn)行模擬計(jì)算。結(jié)果表明，原增壓器壓氣機(jī)對于改裝后的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)流量偏大，外特性運(yùn)行工況點(diǎn)大部分都在壓氣機(jī)的低效區(qū)域

3、運(yùn)行。通過計(jì)算匹配了新增壓器，使天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率比采用原增壓器高3.9％，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能接近原柴油機(jī)水平。
　?。?）分析了不同負(fù)荷下EGR率對NOx、HC和CO排放的影響。分別針對無EGR和有EGR的發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行了十三工況排放計(jì)算，比較排放結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加EGR后發(fā)動(dòng)機(jī)排放除CH4排放外均能達(dá)到國V排放標(biāo)準(zhǔn)，而對于CH4的達(dá)標(biāo)可采用DOC進(jìn)行后處理。
　?。?）建立EGR系統(tǒng)三維模型,通過對瞬態(tài)計(jì)算得到進(jìn)氣歧管