本文關(guān)鍵詞：增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣補(bǔ)氣改善動(dòng)力性的試驗(yàn)研究

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【摘要】：天然氣作為一種清潔代用燃料,能有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性能。由于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率較低,同時(shí)渦輪增壓器存在“遲滯”效應(yīng),導(dǎo)致增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)存在低速扭矩不足和瞬態(tài)響應(yīng)滯后等問(wèn)題。為解決上述難題,本文對(duì)一臺(tái)采用預(yù)混合供氣系統(tǒng)的增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了進(jìn)氣補(bǔ)氣試驗(yàn)研究。首先確定了在燃?xì)饣旌掀魃嫌�、中冷器后、進(jìn)氣總管入口和渦輪機(jī)入口四種補(bǔ)氣方案,并根據(jù)不同補(bǔ)氣方案開(kāi)展了發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)。以燃?xì)饣旌掀魃嫌窝a(bǔ)氣為例,重點(diǎn)分析了進(jìn)氣補(bǔ)氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣性能和動(dòng)力性能的影響,同時(shí)研究了補(bǔ)氣壓力和轉(zhuǎn)速變化對(duì)補(bǔ)氣效果以及增壓器喘振的影響。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)比研究了四種補(bǔ)氣方案對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣性能、動(dòng)力性和缸內(nèi)燃燒過(guò)程的影響。針對(duì)進(jìn)氣總管入口和燃?xì)饣旌掀魃嫌窝a(bǔ)氣導(dǎo)致混合氣變化,對(duì)燃燒過(guò)程、發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響進(jìn)行了深入分析。結(jié)果表明:燃?xì)饣旌掀魃嫌窝a(bǔ)氣能迅速提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和扭矩;轉(zhuǎn)速不變時(shí),扭矩增幅隨著補(bǔ)氣壓力的增大而增大,但是過(guò)大的補(bǔ)氣壓力會(huì)引起壓氣機(jī)喘振。除進(jìn)氣總管入口補(bǔ)氣方案外,其他三種方案都能使發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩得到明顯改善;進(jìn)氣總管入口補(bǔ)氣導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩下降的主要原因是補(bǔ)氣對(duì)混合氣進(jìn)行了稀釋,使過(guò)量空氣系數(shù)增大,導(dǎo)致燃燒持續(xù)期延長(zhǎng),50%燃燒點(diǎn)位置遠(yuǎn)離上止點(diǎn),指示熱效率下降;燃?xì)饣旌掀魃嫌窝a(bǔ)氣過(guò)程,部分瞬態(tài)工況點(diǎn)混合氣加濃,獲得了較好的指示熱效率和平均有效壓力。最后選取了燃?xì)饣旌掀魃嫌窝a(bǔ)氣方案應(yīng)用于整車(chē)上,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了實(shí)車(chē)道路工況的驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明:補(bǔ)氣后整車(chē)動(dòng)力性明顯提高,增壓器的“遲滯效應(yīng)”得到改善;補(bǔ)氣能使整車(chē)爬坡過(guò)程中油門(mén)急劇變化的次數(shù)減少,提升整車(chē)爬坡速度;補(bǔ)氣還能改善整車(chē)爬坡性能,使整車(chē)以高檔位爬坡,有助于改善整車(chē)爬坡經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)本文的研究,揭示了各種補(bǔ)氣方案對(duì)增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和瞬態(tài)響應(yīng)性的改善潛力,研究得出不同補(bǔ)氣參數(shù)對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的影響,為改善增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩不足和瞬態(tài)響應(yīng)性提供了一種有效途徑。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK437

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本文編號(hào)：1206896