喷油正时对lng柴油双燃料发动机燃料特性的影响(附件)
如今，我们对空气污染的日益关注，对车辆排放实行了更严格的限制。然而,颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)是主要的排放源。近年来,在现有柴油机上采用替代燃料和天然气燃烧,提出了降低柴油机PM和NOx排放的多种方法。在现有的柴油机上使用替代燃料和气体燃料已被证明是减少有害排放的最切实可行的方法之一。从经济角度方面考虑，天然气以相当便宜的价格大量供应，同时也具有碳排放量低的优点，除此之外，由于天然气的自燃温度较高，所以使用天然气时，大多数常规直喷式柴油机的压缩比较高。因此，本文研究了不同喷射正时对LNG柴油双燃料发动机燃烧特性的影响。结果表明:在低负荷和部分发动机负荷下，延迟天然气注入时间，从而提高了放热效率，降低了燃烧的稳定性。同时，在低负荷和部分发动机负荷下，柴油机的PM排放明显高于LNG—柴油双燃料发动机。在高负荷下PM的排放接近于零,LNG -柴油双燃料发动机的CO和HC排放由于喷射定时的延迟而大大减少。低负荷和部分负荷下，REAR（废弃再循环）气体注入定时，NOx排放略有增加。在高负荷下，延迟天然气注入时间会导致制动热效率明显降低，火焰持续时间明显延长，而CO和HC排放没有明显变化，但NOx排放略有下降。关键词 喷油正时，内燃机，LNG-柴油双燃料，燃烧特性，性能，排放物
目 录
1 绪论 1
1．1 柴油/LNG双燃料发动机的特点 1
1．2 研究目的与背景 1
1．3 柴油/LNG双燃料发动机国内、外的研究现状 2
2 试验装置和方法 4
2．1 试验装置 4
2．2 试验方法 6
2．3 测试研究的对象 6
3 数据整理及分析 7
3．1 燃烧热释放率的计算 7
3．2 双燃料消耗量 9
3．3 掺烧比 9
3．4 混合气空燃比 10
4 实验结果与分析 10
4．1 缸内压力 10
4．2 压力升高率 11
4．3 缸内温度 11
4．4 燃烧放热率 12
4．5 循环变动 12
4．6 对排放的影响 14< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
br /> 结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18
1 绪论
1．1 柴油/LNG双燃料发动机的特点
由于天然气具有资源丰富、污染小、辛烷值高、价格低廉和技术等优点，在LNG柴油双燃料发动机中，天然气又被用作双燃料发动机的主要燃料，因而使双燃料发动机具有以下特征:
1、柴油LNG双燃料发动机除了经济和排放效益外，还能使现有发动机的转换相对简单，并保持充分的柴油能力以防止气态燃料是不可用的[1]。
2、从经济方面来说，柴油LNG双燃料发动机的使用成本之所以低于传统柴油机，这主要是因为天然气的低热值为49.54 MJ/kg，低于柴油的低热值，并且天然气单价低于柴油。
3、原柴油机的排烟量远远高于LNG—柴油双燃料发动机的排烟量。这主要是因为混合器中的天然气和空气混合比为1：1，并且引燃柴油量比较小，所以LNG柴油双燃料发动机的燃料燃烧产生的烟尘排放也大大减少。
4、主要导致原柴油机的HC和CO排放量低于LNG 柴油双燃料发动机HC和CO排放量是因为稀薄天然气空气混合物的不完全燃烧燃料，除此之外，导致大量的HC排放主要时是由于吹扫气体直接排放气缸和气态空气混合物在气门重叠角处。
5、双燃料发动机在高负荷下会产生“爆震”现象。可将发动机压缩比和改变供油提前角和同时可以增加空气节气门和LNG空气节气门来调整空燃比可以避免“爆震”现象。
6、LNG柴油双燃料发动机与火花点火式发动机相比，双燃料发动机的热效率较高原因是因为柴油引燃更容易实现多个着火点，并且混合物的燃烧速度较快。然而LNG柴油双燃料发动机的热效率与原柴油机的热效率相比，前者的热效率较低，但是，在高负荷下，两者的热效率相等。
1．2 研究目的与背景
1.2.1 研究背景
本文研究的背景主要是近年来一直被国际社会关注的一个最重要的问题之一，那就是环境污染，然而，这个问题也是困扰全球经济发展的最重要的因素之一。严重影响全社会的可持续发展的原因是因为环境污染、全球变暖、雾霾和其他极端天气加剧了气候的恶化所造成的。其中对大气环境造成严重的污染的原因之一就是跟汽车的保有量息息相关，根据近年来的科学统计，柴油车排放的CO占大气中CO总量的63%，氮化物占大气中氮化物总量的38%，铅化物占大气中对的铅化物总量的31%，易挥发的有机化合物占大气中易挥发有机化合物总量的34%，微粒物占大气中微粒物总量的20%。
汽车工业的发展与空气的污染有着息息相关的联系，机动车排放是大气污染的最大来源，也是大气污染最严重的来源。汽车尾气中含有一氧化碳和氮氧化物，严重污染了我们的生活环境，近年来，人们的日常生活严重受到空气污染的影响，尤其是在经济发展比较快和工业发展比较高的区域。据科学调查统计，尤其在中国，汽车的拥有量在不断增加，尾气的排放已经导致北京、上海等地的空气质量不断恶化，冬季大面积爆发雾霾天气。所以，现如今汽车工业发展的主要趋势就寻找新的替代燃料和加大对新能源汽车的研究。
发达国家消耗了大部分石油资源，美国、加拿大等发达国家仅占世界人口的15％，但石油消费量约占世界石油消费量的60％[2]。随着发达国家环境成本的不断提高，由于石油的消耗的重心从发达国家向发展中国家转移使得发展中国家对石油资源需求大大增加。中国人口多，汽车保有量逐渐的增多，并且是世界上最大的发展中国家，则已成为世界第二大原油消费国，仅次于美国，所以中国现如今的石油资源不能满足自身的发展需求，为了能快速发展，则中国必须依靠进口，这促使我们对新能源的探索。
1.2.1 研究目的
为了降低汽车排气污染、保护环境，本文研究目的是不同的喷油正时对柴油LNG双燃料发动机的热效率、动力性能、经济性和排放特性有着怎样的影响。然而在低负荷时，柴油机的引燃着火时间明显影响双燃料发动机的有效燃料消耗率[3]，探讨减少双燃料发动机颗粒物(PM)、碳氢化合物（CH）和氮氧化物(NOx)排放。
1．3 柴油/LNG双燃料发动机国内、外的研究现状
目前，汽车所消耗的最主要的能源是石油资源，然而石油属于不可再生资源，汽车数量的急剧增长加快了对有限资源的消耗、增加了汽车排放污染物，因此国内外许多人开展了喷油正时对双燃料发动机燃烧特性及排放等方面的研究。
1.3.1 柴油/LNG双燃料发动机国内的研究现状
目 录
1 绪论 1
1．1 柴油/LNG双燃料发动机的特点 1
1．2 研究目的与背景 1
1．3 柴油/LNG双燃料发动机国内、外的研究现状 2
2 试验装置和方法 4
2．1 试验装置 4
2．2 试验方法 6
2．3 测试研究的对象 6
3 数据整理及分析 7
3．1 燃烧热释放率的计算 7
3．2 双燃料消耗量 9
3．3 掺烧比 9
3．4 混合气空燃比 10
4 实验结果与分析 10
4．1 缸内压力 10
4．2 压力升高率 11
4．3 缸内温度 11
4．4 燃烧放热率 12
4．5 循环变动 12
4．6 对排放的影响 14< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
br /> 结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18
1 绪论
1．1 柴油/LNG双燃料发动机的特点
由于天然气具有资源丰富、污染小、辛烷值高、价格低廉和技术等优点，在LNG柴油双燃料发动机中，天然气又被用作双燃料发动机的主要燃料，因而使双燃料发动机具有以下特征:
1、柴油LNG双燃料发动机除了经济和排放效益外，还能使现有发动机的转换相对简单，并保持充分的柴油能力以防止气态燃料是不可用的[1]。
2、从经济方面来说，柴油LNG双燃料发动机的使用成本之所以低于传统柴油机，这主要是因为天然气的低热值为49.54 MJ/kg，低于柴油的低热值，并且天然气单价低于柴油。
3、原柴油机的排烟量远远高于LNG—柴油双燃料发动机的排烟量。这主要是因为混合器中的天然气和空气混合比为1：1，并且引燃柴油量比较小，所以LNG柴油双燃料发动机的燃料燃烧产生的烟尘排放也大大减少。
4、主要导致原柴油机的HC和CO排放量低于LNG 柴油双燃料发动机HC和CO排放量是因为稀薄天然气空气混合物的不完全燃烧燃料，除此之外，导致大量的HC排放主要时是由于吹扫气体直接排放气缸和气态空气混合物在气门重叠角处。
5、双燃料发动机在高负荷下会产生“爆震”现象。可将发动机压缩比和改变供油提前角和同时可以增加空气节气门和LNG空气节气门来调整空燃比可以避免“爆震”现象。
6、LNG柴油双燃料发动机与火花点火式发动机相比，双燃料发动机的热效率较高原因是因为柴油引燃更容易实现多个着火点，并且混合物的燃烧速度较快。然而LNG柴油双燃料发动机的热效率与原柴油机的热效率相比，前者的热效率较低，但是，在高负荷下，两者的热效率相等。
1．2 研究目的与背景
1.2.1 研究背景
本文研究的背景主要是近年来一直被国际社会关注的一个最重要的问题之一，那就是环境污染，然而，这个问题也是困扰全球经济发展的最重要的因素之一。严重影响全社会的可持续发展的原因是因为环境污染、全球变暖、雾霾和其他极端天气加剧了气候的恶化所造成的。其中对大气环境造成严重的污染的原因之一就是跟汽车的保有量息息相关，根据近年来的科学统计，柴油车排放的CO占大气中CO总量的63%，氮化物占大气中氮化物总量的38%，铅化物占大气中对的铅化物总量的31%，易挥发的有机化合物占大气中易挥发有机化合物总量的34%，微粒物占大气中微粒物总量的20%。
汽车工业的发展与空气的污染有着息息相关的联系，机动车排放是大气污染的最大来源，也是大气污染最严重的来源。汽车尾气中含有一氧化碳和氮氧化物，严重污染了我们的生活环境，近年来，人们的日常生活严重受到空气污染的影响，尤其是在经济发展比较快和工业发展比较高的区域。据科学调查统计，尤其在中国，汽车的拥有量在不断增加，尾气的排放已经导致北京、上海等地的空气质量不断恶化，冬季大面积爆发雾霾天气。所以，现如今汽车工业发展的主要趋势就寻找新的替代燃料和加大对新能源汽车的研究。
发达国家消耗了大部分石油资源，美国、加拿大等发达国家仅占世界人口的15％，但石油消费量约占世界石油消费量的60％[2]。随着发达国家环境成本的不断提高，由于石油的消耗的重心从发达国家向发展中国家转移使得发展中国家对石油资源需求大大增加。中国人口多，汽车保有量逐渐的增多，并且是世界上最大的发展中国家，则已成为世界第二大原油消费国，仅次于美国，所以中国现如今的石油资源不能满足自身的发展需求，为了能快速发展，则中国必须依靠进口，这促使我们对新能源的探索。
1.2.1 研究目的
为了降低汽车排气污染、保护环境，本文研究目的是不同的喷油正时对柴油LNG双燃料发动机的热效率、动力性能、经济性和排放特性有着怎样的影响。然而在低负荷时，柴油机的引燃着火时间明显影响双燃料发动机的有效燃料消耗率[3]，探讨减少双燃料发动机颗粒物(PM)、碳氢化合物（CH）和氮氧化物(NOx)排放。
1．3 柴油/LNG双燃料发动机国内、外的研究现状
目前，汽车所消耗的最主要的能源是石油资源，然而石油属于不可再生资源，汽车数量的急剧增长加快了对有限资源的消耗、增加了汽车排放污染物，因此国内外许多人开展了喷油正时对双燃料发动机燃烧特性及排放等方面的研究。
1.3.1 柴油/LNG双燃料发动机国内的研究现状
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/710.html
