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火花点火复合供气天然气发动机燃烧过程的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:15:39
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火花点火复合供气天然气发动机燃烧过程的研究【摘要】:随着石油资源的日益减少,寻找可替代能源已成为当务之急。天然气具有资源丰富、低污染的优点,因而受到了人们的极大关注。发展天然气发动

【摘要】: 随着石油资源的日益减少,寻找可替代能源已成为当务之急。天然气具有资源丰富、低污染的优点,因而受到了人们的极大关注。发展天然气发动机是解决传统能源危机的一个有效办法。 本文介绍了天然气工业以及天然气发动机的发展状况,并指出天然气发动机在我国的巨大潜力。 本文设计了具有分隔式燃烧室(涡流室)的火花点火天然气发动机。所用天然气试验样机是由S195单缸柴油机改装而成,改装工作包括燃烧室的改装设计,电控系统和供气系统的设计。燃烧室由位于活塞顶的主燃室,位于气缸盖上的副燃室和连通主副燃烧室的通道组成。 设计了电控系统,分别控制天然气的喷射过程与火花塞的点火过程。针对天然气喷射系统,在进气管处设置低压喷射阀,天然气在进气系统中与空气混合后被吸入主燃烧室内,形成稀混合气;副室内设置高压喷射阀以此在副燃烧室内形成浓度较高的混合气,副燃烧室的混合气被点燃后喷射进入主燃烧室,二次点燃主燃烧室内的稀混合气,以此来形成分层燃烧。试验证明,该系统能够实现稳定点火;主燃烧室的形状对HC有很大的影响;通道直径对NOx的生成有很大的影响;高压低压气的比例同时影响HC和NOx。 【关键词】:火花点火 分层燃烧 天然气发动机 复合供气
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK431
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第一章 绪论7-18
  • 1.1 引言7-8
  • 1.2 天然气的物化特性和发展现状8-14
  • 1.2.1 世界天然气工业发展现状8-10
  • 1.2.2 我国天然气工业的发展现状10-12
  • 1.2.3 天然气的物化特性12-14
  • 1.3 天然气发动机14-17
  • 1.3.1 天然气发动机的发展概况14-15
  • 1.3.2 天然气发动机的分类15-16
  • 1.3.3 火花点火式天然气发动机16-17
  • 1.4 本课题研究的内容和意义17-18
  • 第二章 天然气发动机试验装置18-34
  • 2.1 天然气发动机的改装设计18-21
  • 2.1.1 活塞的设计19
  • 2.1.2 镶块的设计19-20
  • 2.1.3 喷气阀与火花塞的安装20-21
  • 2.2 天然气发动机供气系统的设计21-23
  • 2.3 天然气电控喷射系统23-28
  • 2.3.1 电控喷射系统硬件23-24
  • 2.3.2 喷气阀驱动模块设计24-25
  • 2.3.3 计算机接口电路设计25-26
  • 2.3.4 参数采集26-28
  • 2.4 发动机电子点火系统28-33
  • 2.4.1 信号采集系统29
  • 2.4.2 系统控制模块29-30
  • 2.4.3 显示模块30
  • 2.4.4 点火控制模块30-32
  • 2.4.5 软件的设计32-33
  • 2.5 本章小结33-34
  • 第三章 试验结果及分析34-46
  • 3.1 电控天然气阀的标定34-36
  • 3.2 计算机控制系统喷气上止点信号确定36-37
  • 3.3 喷气阀与火花塞安装方案的选择37
  • 3.4 高低压气体比例不同对燃烧排放的影响37-38
  • 3.5 复合供气时点火提前角对燃烧的影响38-39
  • 3.6 高压喷气时刻对燃烧排放的影响39-40
  • 3.7 发动机的负荷特性40-41
  • 3.8 主燃烧室的形状、主副燃烧室之间的通道直径对发动机的影响41-45
  • 3.9 本章小结45-46
  • 第四章 全文总结和工作展望46-48
  • 4.1 全文总结46
  • 4.2 工作展望46-48
  • 参考文献48-51
  • 发表论文和科研情况说明51-52
  • 致谢52


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