兩用燃料發(fā)動機性能研究及燃氣供給系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、日益匱乏的石油資源和逐漸惡化的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為影響人類文明可持續(xù)發(fā)展的主要問題。天然氣具有儲量豐富，排放污染小的優(yōu)點，是目前最實用的車用發(fā)動機代用燃料之一。汽油/CNG兩用燃料發(fā)動機改裝方便、成本低，是我國CNG汽車中應用最為廣泛的，但同時也普遍存在著改裝后動力性下降的問題。 本研究將一臺電控多點電噴汽油發(fā)動機改裝成汽油/CNG兩用燃料發(fā)動機，搭建了試驗臺架并進行相關研究工作。采用試驗調試、理論分析和仿真軟件相結合的方法，對燃用

2、CNG時發(fā)動機的點火提前角及燃氣供給系統(tǒng)各控制參數(shù)加以調節(jié)和優(yōu)化，以提高兩用燃料發(fā)動機的動力性能。同時對試驗中的影響因素進行了研究分析。本文的研究結果對減少燃氣發(fā)動機動力損失，優(yōu)化兩用燃料發(fā)動機的改裝方案有一定借鑒意義。 本文完成的主要工作和研究結論有： 1.分析影響發(fā)動機性能的主要因素及CNG/汽油燃料特性差異。確定試驗研究中的主要控制參數(shù)為：點火提前角和燃氣供給系統(tǒng)。 2.在汽油機基礎上改裝兩用燃料發(fā)動機，并

3、搭建相應的試驗臺架。改裝后的發(fā)動機采用多點CNG燃氣噴射系統(tǒng)，在使用CNG時能夠調節(jié)點火提前角，以及燃氣供給系統(tǒng)的各個參數(shù)以調節(jié)噴氣定量。 3.通過試驗發(fā)現(xiàn)改裝過程中加裝的進氣歧管對原車進氣系統(tǒng)有所影響，在高負荷高轉速工況下引起發(fā)動機動力小幅下降。 4.燃用CNG時發(fā)動機的點火提前角需要在汽油機點火提前角基礎上適當加大。綜合比較各負荷和轉速下的試驗結果，確定了試驗用發(fā)動機最合適的增大點火提前角為12°。 5.由試

4、驗調試和理論分析結果可知，燃氣供給系統(tǒng)的供氣壓力、噴嘴直徑與噴氣脈寬是影響CNG供給量的主要因素。在試驗調試、理論分析的基礎上，運用FLUENT軟件仿真模擬的方法，對燃氣供給系統(tǒng)進行優(yōu)化匹配，確定最終的優(yōu)化策略為：適當增大供氣壓力和噴嘴直徑，同時縮短CNG噴氣脈寬。優(yōu)化后的燃氣供給系統(tǒng)參數(shù)為：噴嘴直徑2.7mm，供氣壓力0.19MPa。經(jīng)試驗，發(fā)動機的動力性能由優(yōu)化前相當于汽油機的75％～80％提高至80％～85％。 6.兩用燃