電控噴射單一燃料CNG轎車發(fā)動機燃燒過程的試驗研究.pdf

1、本文在某新型轎車用小排量汽油機的基礎上，成功開發(fā)了電控噴射單一燃料壓縮天然氣發(fā)動機。并通過試驗對比分析了其與汽油機在動力性和經(jīng)濟性上的區(qū)別。另外還研究了點火時刻對天然氣發(fā)動機燃燒過程的影響以及天然氣發(fā)動機的稀燃特性，并運用GT-power進行了相關的數(shù)值模擬計算。
　　 試驗研究了該電控噴射單一燃料CNG發(fā)動機的整體性能，發(fā)動機功率在5700r/min附近達到60.1kW，升功率達到45kW/L，扭矩在4500r/min附近達到

2、最大，最大扭矩為109Nm。通過與汽油機進行對比發(fā)現(xiàn)，CNG發(fā)動機的功率較汽油機平均降低了5.82kW，最大功率僅僅降低了7.35％；氣耗率下降較為明顯，平均降低了約17.7％。在整個轉速范圍內，CNG發(fā)動機的燃料轉化效率(FCE)保持在30％以上，平均比汽油機高出了9.68％，而在高轉速區(qū)域，轉換效率更加明顯。
　　 隨著點火時刻的提前，發(fā)動機的平均有效壓力(BMEP)逐漸增大，而燃料消耗量(BSFC)逐漸減小。缸內壓力和放熱

3、率增加，相應的峰值向上止點偏移，而此時，火焰發(fā)展期越來越長，快速燃燒期越來越短，后燃期基本上沒有變化。點火時刻對CO的排量影響不大，HC和NOx的排放量隨著點火時刻的提前而增大。
　　 試驗研究了天然氣發(fā)動機的稀燃特性。研究表明，隨著λ的增大，BMEP和FCE先增大后減小，BSFC先減小后增大。在λ=1.0～1.1時，該發(fā)動機的BMEP最大，BSFC最小，F(xiàn)CE更是達到了31％以上。這說明CNG發(fā)動機在混合氣較稀的情況下仍能實現(xiàn)

4、較高的燃料轉換。隨著λ增大，最高燃燒壓力和最大放熱率先增大后減小。在λ＞1.4時，其峰值已經(jīng)變得很小。火焰發(fā)展期略有減小，而快速燃燒期增長的幅度比較大。在尾氣排放方面，CO和HC隨λ的增大先減小后增大，NOx則先增大后減小。在λ=1.0～1.1時，CO和HC排放達到最小，NOx排放達到最大值。
　　 本文還運用GT-Power建立了天然氣發(fā)動機的計算模型，并對該發(fā)動機的整體性能，點火時刻對發(fā)動機的影響，發(fā)動機的稀燃特性進行了分析