兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能研究及燃?xì)夤┙o系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、日益匱乏的石油資源和逐漸惡化的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為影響人類文明可持續(xù)發(fā)展的主要問(wèn)題。天然氣具有儲(chǔ)量豐富，排放污染小的優(yōu)點(diǎn)，是目前最實(shí)用的車用發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料之一。汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)改裝方便、成本低，是我國(guó)CNG汽車中應(yīng)用最為廣泛的，但同時(shí)也普遍存在著改裝后動(dòng)力性下降的問(wèn)題。 本研究將一臺(tái)電控多點(diǎn)電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，搭建了試驗(yàn)臺(tái)架并進(jìn)行相關(guān)研究工作。采用試驗(yàn)調(diào)試、理論分析和仿真軟件相結(jié)合的方法，對(duì)燃用

2、CNG時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角及燃?xì)夤┙o系統(tǒng)各控制參數(shù)加以調(diào)節(jié)和優(yōu)化，以提高兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。同時(shí)對(duì)試驗(yàn)中的影響因素進(jìn)行了研究分析。本文的研究結(jié)果對(duì)減少燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力損失，優(yōu)化兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的改裝方案有一定借鑒意義。 本文完成的主要工作和研究結(jié)論有： 1.分析影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要因素及CNG/汽油燃料特性差異。確定試驗(yàn)研究中的主要控制參數(shù)為：點(diǎn)火提前角和燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。 2.在汽油機(jī)基礎(chǔ)上改裝兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，并

3、搭建相應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)架。改裝后的發(fā)動(dòng)機(jī)采用多點(diǎn)CNG燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)，在使用CNG時(shí)能夠調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，以及燃?xì)夤┙o系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)以調(diào)節(jié)噴氣定量。 3.通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改裝過(guò)程中加裝的進(jìn)氣歧管對(duì)原車進(jìn)氣系統(tǒng)有所影響，在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速工況下引起發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力小幅下降。 4.燃用CNG時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角需要在汽油機(jī)點(diǎn)火提前角基礎(chǔ)上適當(dāng)加大。綜合比較各負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下的試驗(yàn)結(jié)果，確定了試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)最合適的增大點(diǎn)火提前角為12°。 5.由試

4、驗(yàn)調(diào)試和理論分析結(jié)果可知，燃?xì)夤┙o系統(tǒng)的供氣壓力、噴嘴直徑與噴氣脈寬是影響CNG供給量的主要因素。在試驗(yàn)調(diào)試、理論分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用FLUENT軟件仿真模擬的方法，對(duì)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化匹配，確定最終的優(yōu)化策略為：適當(dāng)增大供氣壓力和噴嘴直徑，同時(shí)縮短CNG噴氣脈寬。優(yōu)化后的燃?xì)夤┙o系統(tǒng)參數(shù)為：噴嘴直徑2.7mm，供氣壓力0.19MPa。經(jīng)試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能由優(yōu)化前相當(dāng)于汽油機(jī)的75％～80％提高至80％～85％。 6.兩用燃