發(fā)布時間：2021-10-07 11:13

　　21世紀以來，全球面臨著能源短缺與環(huán)境污染兩大問題，尋找替代能源，緩解石油危機已成為當務(wù)之急。天然氣作為代用燃料，具有資源豐富，能量密度高，高效清潔等優(yōu)點，成為最具開發(fā)前景的能源之一。燃燒循環(huán)變動是點燃式發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速、低負荷時一種常見的不規(guī)則燃燒現(xiàn)象，在本文所研究的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機平臺上尤具特殊性。該發(fā)動機在采用雙燃料模式時，少量柴油提前噴射先行著火燃燒，再由其產(chǎn)生的著火源點燃周圍的天然氣-空氣混合氣。在整個燃燒過程中包含引燃柴油的自然著火階段和由引燃柴油著火所點燃天然氣的強迫著火階段。引燃柴油的持續(xù)穩(wěn)定著火，其著火源能量、著火點數(shù)目及其在缸內(nèi)的分布直接決定著先期火焰的傳播軌跡、初始傳播速率和向整個燃燒室的發(fā)展進程，此過程中會出現(xiàn)較明顯的循環(huán)波動。本文圍繞一臺柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機，建立臺架試驗測控平臺，在A25工況（轉(zhuǎn)速1334r/min，扭矩375N·m）時，分別研究天然氣能量替代率和引燃柴油噴射時刻對發(fā)動機不同燃燒循環(huán)變動表征參數(shù)影響規(guī)律，并且描述了不同燃燒關(guān)鍵邊界條件對缸內(nèi)著火過程的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著天然氣替代率的增高，最高燃燒壓力逐漸降低，并且其對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角出... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

濰柴WP12HDPI天然氣發(fā)動機

第 1 章 緒論柴油/天然氣雙燃料機，主要作為發(fā)電輔機與船用主機使用，燃料控制系統(tǒng)根據(jù)實時工況自動進行單柴油/雙燃料模式切換，全工況優(yōu)化了引燃柴油噴射量，將天然氣替代率最大化，綜合天然氣替代率高于 70%，經(jīng)濟性優(yōu)異。發(fā)動機整體可靠性增強，關(guān)鍵零部件設(shè)計壽命增長，大量減少有害物排放，達到 IMOⅡ階段標準。在第十二屆內(nèi)燃機展上，濰柴集團展示了其最新研發(fā)的 WP12HDPI 天然氣發(fā)動機，運行采用單柴油或柴油/天然氣雙燃料兩種燃料供給模式，并且實現(xiàn)了天然氣高壓缸內(nèi)直噴技術(shù)，成為我國第一臺按照HPDI（High Pressure Direct Injection）原理生產(chǎn)制造的發(fā)動機。在壓縮沖程后期，通過高壓共軌系統(tǒng)向缸內(nèi)噴入少量柴油，柴油壓縮著火，并且同時用 300bar 的壓力向缸內(nèi)噴入天然氣，在缸內(nèi)直接著火燃燒，天然氣作為主燃料燃燒。HPDI 技術(shù)的天然氣發(fā)動機可以最大化的保證發(fā)動機的動力性，使得扭矩、功率與原機相近。大量使用天然氣清潔燃料，降低有害物排放，滿足國Ⅴ標準。圖 1.1 為濰柴 WP12HDPI 天然氣發(fā)動機。

圖 2.1 試驗用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機圖 2.2 雙 ECU 控制系統(tǒng) 圖 2.3 柴油高壓油泵和天然氣減壓試驗測試設(shè)備本試驗中所用的控制系統(tǒng)軟件集成了日本電裝公司電控高壓共軌系統(tǒng) ECU 制 ECU，可是實現(xiàn)對發(fā)動機全工況的試驗?zāi)芰�，并且試驗重�?fù)性高。試驗中為洛陽南峰機電設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的電渦流測功機 CW440 型，該款測

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]稀燃天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動特性及動力學(xué)特征研究[D]. 姚寶峰.北京交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]天然氣發(fā)動機工作過程及進氣均勻性研究[D]. 郭鵬.山東大學(xué) 2014
[2]天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動的試驗分析與仿真研究[D]. 楊晨波.北京交通大學(xué) 2010
[3]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機性能模擬研究[D]. 尹佳.哈爾濱工程大學(xué) 2010



本文編號：3421934