燃料提纯对提升天然气发动机性能影响的研究
[Abstract]:The in-cylinder heat to power conversion efficiency of the internal combustion engine increases with the increase of compression ratio in a certain range. For example, the compression ratio is about 11:1, for each unit of increase, the thermal efficiency can be increased by 2 to 3 percentage points. For engines with spark ignition and premixed combustion, such as gasoline engines and most gas engines, the compression ratio is usually lower at low speed and under high load due to detonation restrictions. If the octane number of the fuel can be increased, the compression ratio of the engine can be raised accordingly and the fuel economy can be improved. In this paper, the performance optimization of a turbocharged intercooled, spark plug ignition, inlet manifold single point injection, premixed combustion natural gas engine is studied by using engine performance test bench and combustion analyzer. In this study, the octane number of the fuel is greatly improved than that of the liquefied natural gas in the market. Furthermore, the compression ratio of natural gas engine is improved, the thermal efficiency of engine is improved, the power performance is improved and the economy is improved. After the best result of compression ratio is obtained by bench test, the actual working condition of the engine is verified. In a whole vehicle with the same engine, the optimum compression ratio CR13.6 (Compression Ratio) piston is modified, and liquid methane is used as fuel to verify the results of engine steady state test. In this study, the compression ratio of the engine was gradually increased from 11.6 in the original engine to 12.6C13. 6 / 14.6 / 15.6. then the performance of the engine was tested separately, including the combustion process in the cylinder of the whole working cycle of the engine. State parameters (such as inlet and exhaust pressure) and performance parameters (power, torque, specific gas consumption, etc.). The effects of compression ratio, ignition advance angle and excess air coefficient on engine power, economy and emission performance are analyzed. Through the analysis of the test results of the bench and the whole vehicle, it can be seen that without changing other mechanical structures and related control parameters, the increase of compression ratio has little effect on the engine's dynamic performance. When the compression ratio is increased, the NOx emission of the engine becomes worse. The engine economy is optimized with the increase of compression ratio, and the best effect is achieved when the compression ratio is 13.6. Compared with the compression ratio of 11.6, the specific gas consumption decreased by 4% or 6% under different rotational speed conditions. When the compression ratio is further increased, the combustion situation in the cylinder deteriorates, especially when the non-liquid methane is used, the knock trend becomes more obvious, which leads to the decrease of the economy.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TK431
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,本文编号:2210400
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