12V240瓦斯發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、為應(yīng)對(duì)當(dāng)前能源供應(yīng)的緊張局勢(shì)，充分利用煤礦瓦斯氣，本文通過理論分析與樣機(jī)試驗(yàn)開發(fā)相結(jié)合方法進(jìn)行了瓦斯發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)研究，將瓦斯氣體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，減少瓦斯氣直接排空對(duì)大氣的污染，同時(shí)提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。12V240瓦斯發(fā)動(dòng)機(jī)是南車玉柴四川發(fā)動(dòng)機(jī)股份有限公司擬開發(fā)的一款大功率四沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。本文以12V240柴油機(jī)為原型機(jī)，取消原柴油機(jī)噴油泵、噴油器等燃油系統(tǒng)、拉桿系統(tǒng)及調(diào)速器等部件，設(shè)計(jì)增加燃?xì)膺M(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)、

2、阻火防爆裝置等，同時(shí)對(duì)瓦斯機(jī)用增壓器、中冷器進(jìn)行重新選型匹配，對(duì)活塞、氣缸蓋，凸輪軸等作功單元進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，通過對(duì)壓縮比和空燃比的調(diào)整，將調(diào)壓后的瓦斯氣在增壓器前與空氣混合后增壓中冷進(jìn)入氣缸，通過火花塞點(diǎn)火，使混合氣能夠直接燃燒。通過單缸燃?xì)鈾C(jī)試驗(yàn)，多缸燃?xì)鈾C(jī)試驗(yàn)確定點(diǎn)火提前角。分析發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比、預(yù)燃室結(jié)構(gòu)等對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。開展了預(yù)燃室燃燒關(guān)鍵技術(shù)研究，就其材質(zhì)選取、預(yù)燃室形狀和噴孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過試驗(yàn)研究了當(dāng)量預(yù)燃燃燒模式和差量

3、預(yù)燃燃燒模式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的影響，在空燃比一致的情況下，差量預(yù)燃燃燒模式與當(dāng)量預(yù)燃燃燒模式相比，其單缸功率提升，排溫降低，熱耗率降低。更重要的是差量預(yù)燃燃燒模式更容易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。在最終得出差量預(yù)燃燃燒模式優(yōu)于當(dāng)量預(yù)燃燃燒模式，采用差量預(yù)燃燃燒模式的發(fā)動(dòng)機(jī)單缸功率可達(dá)到同等柴油機(jī)的75％以上。通過多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排放試驗(yàn)，顆粒物排放相比原柴油機(jī)下降近90％，CO下降近45％。通過采用當(dāng)量預(yù)燃燃燒模式的瓦斯發(fā)電機(jī)組在煤礦的運(yùn)用，進(jìn)一步驗(yàn)證其