燃烧室形状对天然气发动机性能的影响

【摘要】： 天然气以其排放特性好(几乎不产生微粒)、资源较为丰富、辛烷值高等优点,越来越受到重视。然而天然气发动机研究尚处于初步阶段,天然气与空气的混合气热值低,着火温度高,燃烧速度慢,燃烧稳定性差等是目前存在的问题。 在一台型号为CA6SE1-21N的电控多点喷射稀燃天然气发动机上,研究了燃烧室形状对该发动机燃烧及排放的影响规律。根据前期模拟研究的结果设计加工了十字形燃烧室,它是一种高湍流型燃烧室,即通过燃烧室形状来增强缸内湍流动能,加快燃烧速度。 试验结果表明燃烧室形状对稀燃天然气发动机性能的影响较为明显。在保持其它条件不变的情况下,十字形燃烧室较圆柱形燃烧室相比:发动机热效率提高约为4%;燃烧始点相差不大,燃烧终点提前,放热率重心前移,燃烧持续期缩短,平均约短10 oCA;ESC13工况的HC和CO排放稍有改善,NO_x排放增加较为明显,增加幅度约为40%。 【关键词】：天然气发动机 燃烧室形状 燃烧 排放
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK433
【目录】：

• 提要4-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 引言8-10
• 1.1.1 能源危机8-9
• 1.1.2 环境污染9-10
• 1.2 天然气发动机新技术10-16
• 1.2.1 缸内直喷10-11
• 1.2.2 排气再循环11-12
• 1.2.3 天然气掺氢12-13
• 1.2.4 分层燃烧13-16
• 1.3 天然气发动机快速燃烧的研究16-18
• 1.4 本文的主要研究内容18-20
• 第二章 试验测试系统的建立20-27
• 2.1 试验研究对象20-21
• 2.2 试验仪器及设备21-22
• 2.3 试验台架的布置22-25
• 2.3.1 发动机天然气供给系统23-24
• 2.3.2 发动机冷却水系统24
• 2.3.3 发动机点火系统24-25
• 2.3.4 缸内压力测试系统25
• 2.4 试验方案及步骤25-26
• 2.4.1 试验方案25-26
• 2.4.2 试验步骤26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 燃烧室形状对发动机燃烧过程的影响27-44
• 3.1 十字形燃烧室性能的评价27-30
• 3.1.1 外特性对比27-28
• 3.1.2 燃料消耗率对比28-29
• 3.1.3 排气温度与排气背压对比29-30
• 3.2 燃烧室形状对发动机燃烧过程的影响规律30-43
• 3.2.1 缸内燃烧压力对比30-33
• 3.2.2 缸内温度对比33-34
• 3.2.3 放热率对比34-41
• 3.2.4 燃烧循环变动对比41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 燃烧室形状对发动机排放的影响44-51
• 4.1 燃烧室形状对NO_x排放的影响规律44-45
• 4.2 燃烧室形状对CO排放的影响规律45-46
• 4.3 燃烧室形状对CO_2排放的影响规律46-47
• 4.4 燃烧室形状对HC 排放的影响规律47-49
• 4.5 ESC13 工况排放结果对比49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第五章 全文总结及工作展望51-54
• 5.1 全文工作总结51-52
• 5.1 未来工作展望52-54
• 参考文献54-59
• 图表索引59-61
• 中文摘要61-63
• ABSTRACT63-66
• 致谢66-67
• 导师及作者简介67

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