滿足國V排放的稀燃天然氣發(fā)動機工作過程模擬.pdf

1、天然氣作為一種清潔型代用燃料受到人們的普遍關(guān)注，天然氣發(fā)動機因為良好的燃料經(jīng)濟性和低排放性能被應(yīng)用于運輸車輛，但要滿足我國的國V排放標(biāo)準(zhǔn)需要對發(fā)動機各項性能參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。本文將某型柴油機改裝為天然氣發(fā)動機，針對其動力性、經(jīng)濟性和排放性能的提高進行了一系列模擬仿真計算，仿真結(jié)果排放性能達到了國V排放標(biāo)準(zhǔn)。主要進行了以下工作：
　?。?）搭建了柴油機的工作過程模型，在驗證模型的有效性后，在此基礎(chǔ)上搭建天然氣發(fā)動機的工作過程模型，對

2、其壓縮比、空燃比以及點火提前角進行了優(yōu)化，得到了合適的壓縮比、空燃比和點火時刻MAP圖。
　?。?）對不同氣門重疊角進行計算，發(fā)現(xiàn)減小氣門重疊角對降低NOx和THC排放有利。然后采用正交試驗法對配氣相位進行計算，通過對動力性、經(jīng)濟性以及排放性的折中考慮最終選擇一組最佳配氣相位。
　?。?）對天然氣發(fā)動機匹配增壓器進行模擬計算。結(jié)果表明，原增壓器壓氣機對于改裝后的天然氣發(fā)動機流量偏大，外特性運行工況點大部分都在壓氣機的低效區(qū)域

3、運行。通過計算匹配了新增壓器，使天然氣發(fā)動機的最大功率比采用原增壓器高3.9％，而且發(fā)動機的動力性能接近原柴油機水平。
　　（4）分析了不同負荷下EGR率對NOx、HC和CO排放的影響。分別針對無EGR和有EGR的發(fā)動機模型進行了十三工況排放計算，比較排放結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加EGR后發(fā)動機排放除CH4排放外均能達到國V排放標(biāo)準(zhǔn)，而對于CH4的達標(biāo)可采用DOC進行后處理。
　　（5）建立EGR系統(tǒng)三維模型,通過對瞬態(tài)計算得到進氣歧管