天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)的試驗(yàn)分析與仿真研究.pdf

1、近年來(lái),隨著石油供給矛盾的日益加劇以及汽車排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,采用天然氣作為動(dòng)力機(jī)械的替代燃料,能夠在很大程度上解決動(dòng)力機(jī)械對(duì)傳統(tǒng)燃油類燃料的依賴性。
　　 由于天然氣的燃燒速率較慢,易產(chǎn)生燃燒循環(huán)變動(dòng)現(xiàn)象,采用稀燃技術(shù)時(shí)會(huì)加劇燃燒循環(huán)變動(dòng)。本文以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)為研究對(duì)象,通過(guò)試驗(yàn)與仿真方法,對(duì)燃燒循環(huán)變動(dòng)的影響因素及誘發(fā)因素進(jìn)行了研究。
　　 本文首先以LabVIEW為平臺(tái),開(kāi)發(fā)了一套發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過(guò)

2、借助高速采集卡,可以完成包括缸內(nèi)壓力等參數(shù)的多參數(shù)采集功能。采集系統(tǒng)可以完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力數(shù)據(jù)的分析,得到燃燒放熱率以及平均指示壓力表征的燃燒循環(huán)變動(dòng)率。并以此系統(tǒng)為基礎(chǔ)搭建了發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn),得到了進(jìn)行天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的經(jīng)濟(jì)樣本容量。并在此基礎(chǔ)上,著重研究了在不同工況下,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開(kāi)度、過(guò)量空氣系數(shù)以及點(diǎn)火提前角對(duì)于燃燒循環(huán)變動(dòng)的影響。
　　 本文還利用GT-Power與Simuli

3、nk建立了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合仿真模型,通過(guò)Simulink控制GT-Power發(fā)動(dòng)機(jī)模型中的部分參數(shù),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開(kāi)度以及過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)燃燒循環(huán)變動(dòng)的影響進(jìn)行了仿真研究,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較探究了各影響因素的影響機(jī)理,并利用模型探討了壓縮比和冷卻水溫對(duì)燃燒循環(huán)變動(dòng)的影響,得到了仿真模型的適用性。
　　 最后通過(guò)在Simulink平臺(tái)下建立的發(fā)動(dòng)機(jī)零維模型,仿真研究了殘余廢氣系數(shù)波動(dòng)、點(diǎn)火時(shí)刻波動(dòng)、進(jìn)氣壓力波動(dòng)這幾種燃燒循