WP7NG天然氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)改進.pdf

1、由汽車尾氣特別是在城市內(nèi)運行的車輛等排出的污染物成為城市霧霾的主要來源之一，嚴(yán)重影響到人們的健康問題，成為粗放式經(jīng)濟發(fā)展的困境和困擾中國政府的難題。天然氣的主要成分是甲烷，燃燒過程中無碳煙生成，且其溫室氣體排放低，成為車用發(fā)動機的理想燃料。
　　本文以WP7NG天然氣發(fā)動機為研究對象，首先建立了燃燒室模型比較不同結(jié)構(gòu)的燃燒室對燃燒速度的影響，分析缸內(nèi)滾流比對點火、湍動能及燃燒過程的影響。在原WP7NG氣道的基礎(chǔ)上，提出新氣道設(shè)計模

2、型，建立了氣道的穩(wěn)態(tài)計算模擬，分析了螺旋氣道和切向氣道不同組合對滾流形成能力的影響。建立了包括進氣道、燃燒室在內(nèi)的對比計算模型，分析了兩種結(jié)構(gòu)的氣道對缸內(nèi)混合氣濃度、湍動能、氣流速度和火焰?zhèn)鞑ミ^程的影響。建立了發(fā)動機一維工作過程計算模型，利用試驗結(jié)果標(biāo)定了模型的參數(shù)，優(yōu)化了配氣相位并對增壓器進行了匹配性計算。
　　三維計算結(jié)果表明：原機燃燒室結(jié)構(gòu)有利于提高缸內(nèi)湍動能，提高放熱速率，增加滾流比可以有效提高燃燒速度，但過高的滾流比易導(dǎo)

3、致點火困難，滾流比應(yīng)控制在1.4之內(nèi)。氣道穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果表明：采用兩個切向氣道并在氣道頭部導(dǎo)流的組合方式，可以在缸內(nèi)形成較大的滾流比。新氣道方案較原機氣道能使混合氣著火后火焰向活塞頂面方向發(fā)展，提高了燃燒速度。
　　分析配氣相位對發(fā)動機充量系數(shù)、廢氣倒灌、油耗率、動力性等參數(shù)的影響，確定WP7發(fā)動機的最佳配氣相位為保持原氣門重疊角，將進氣晚關(guān)角減小10°CA。增壓器匹配計算結(jié)果表明作為公交車用發(fā)動機為提高低速扭矩可適當(dāng)匹配小流量增壓