LNG/柴油双燃料发动机排放特性研究

发布时间：2021-04-25 12:12

　　科技飞速发展给人类生活带来便利的同时,也极大地加速了能源的消耗,化石能源的大量使用对地球环境造成了巨大的污染。近年来中国雾霾频发,人民生活深受影响。这种背景下,就需要寻求清洁、方便的替代能源。LNG/柴油双燃料发动机就是符合以上要求的一种替代能源解决方案,它极大地减少了柴油机颗粒物的排放。本文以台架试验的方式,研究了LNG/柴油双燃料发动机的排放特性,着重研究了其颗粒物排放特性。在一台玉柴YC6G270-30发动机由改装的LNG/柴油双燃料发动机进行了试验,分别在转速为1400r/min,负荷率分别为10%、30%、60%和100%工况下研究了天然气替代率对发动机颗粒物排放和常规排放的影响。在转速为1400 r/min,负荷率50%工况下研究了引燃柴油喷射正时对颗粒物排放和常规排放的影响。还在50%负荷率,转速分别为1000 r/min、1200 r/min、1400 r/min、1600 r/min和1800 r/min工况下研究了发动机的颗粒物排放。试验结果表明,使用天然气替代柴油极大地降低了发动机颗粒物排放水平。在所选试验工况下,天然气替代率达到90%时,PN值最少降低了87.7... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 天然气/柴油双燃料发动机
        1.2.1 天然气/柴油双燃料发动机工作原理
        1.2.2 天然气/柴油双燃料发动机发展现状
    1.3 发动机排气颗粒物
        1.3.1 发动机排气污染物类型
        1.3.2 发动机排气颗粒物概述
        1.3.3 发动机排气颗粒物研究国内外现状
    1.4 本文研究目的和主要研究内容
第二章 试验双燃料发动机系统
    2.1 试验用发动机
    2.2 试验用燃料
    2.3 LNG供给系统
        2.3.1 LNG气瓶
        2.3.2 汽化器
        2.3.3 气轨总成
        2.3.4 混合器
        2.3.5 开关电磁阀
        2.3.6 稳压器
    2.4 双燃料控制系统
        2.4.1 双燃料控制系统的组成
        2.4.2 双燃料系统控制软件
        2.4.3 双燃料系统的工作模式
    2.5 本章小结
第三章 测试系统和数据处理
    3.1 电涡流测功机
    3.2 瞬时油耗计
    3.3 天然气流量计
    3.4 常规排放测量
        3.4.1 尾气分析仪
        3.4.2 烟度计
    3.5 颗粒物排放测试系统
        3.5.1 扩散干燥器
        3.5.2 稀释器
        3.5.3 静电分级器
        3.5.4 凝聚核粒子计数器
    3.6 数据处理
        3.6.1 替代率
        3.6.2 总过量空气系数
        3.6.3 LNG-空气混合气过量空气系数
        3.6.4 小时燃油消耗量
        3.6.5 有效燃油消耗率
        3.6.6 颗粒物平均粒径
        3.6.7 颗粒物总数
        3.6.8 颗粒物总体积
        3.6.9 比排放计算
    3.7 本章小结
第四章 LNG/柴油双燃料动机的颗粒物排放
    4.1 不同负荷和替代率下的颗粒物排放
        4.1.1 颗粒物粒径分布
        4.1.2 颗粒物的平均粒径和峰值粒径
        4.1.3 颗粒物中核态粒子占比
        4.1.4 颗粒物总数
        4.1.5 颗粒物体积
    4.2 不同喷油提前角的颗粒物排放
        4.2.1 颗粒物粒径分布
        4.2.2 颗粒物的平均粒径和峰值粒径
        4.2.3 颗粒物中核态粒子占比
        4.2.4 颗粒物总数
        4.2.5 颗粒物体积
    4.3 中等负荷下不同转速的颗粒物排放
        4.3.1 颗粒物粒径分布
        4.3.2 颗粒物的平均粒径和峰值粒径
        4.3.3 颗粒物核态粒子占比
        4.3.4 颗粒物总数
        4.3.5 颗粒物体积
    4.4 本章小结
第五章 LNG/柴油双燃料发动机的性能和常规排放
    5.1 双燃料发动机的经济性
    5.2 过量空气系数
    5.3 排气温度
        5.3.1 负荷和替代率对排气温度的影响
        5.3.2 喷油提前角对排气温度的影响
    5.4 HC排放
        5.4.1 负荷和替代率对HC排放的影响
        5.4.2 喷油提前角对HC排放的影响
    5.5 CO排放
        5.5.1 负荷和替代率对CO排放的影响
        5.5.2 喷油提前角对CO排放的影响
x排放">    5.6 NO_x排放
x排放的影响">        5.6.1 负荷和替代率对NO_x排放的影响
x排放的影响">        5.6.2 喷油提前角对NO_x排放的影响
    5.7 碳烟排放
        5.7.1 负荷和替代率对碳烟排放的影响
        5.7.2 喷油提前角对碳烟排放的影响
    5.8 本章小结
总结与展望
    全文总结
    工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]双极荷电凝并降低柴油机颗粒排放数量的试验研究[J]. 孟建,刘军恒,孙平,万垚峰,范义.  农业工程学报. 2017(14)
[2]基于道路类型的国Ⅳ天然气公交车微粒排放特性[J]. 楼狄明,成伟,冯谦,谭丕强,胡志远.  车用发动机. 2014(04)
[3]液化石油气汽车颗粒物数量排放特征的研究[J]. 王军方,丁焰,尹航,谭建伟,殷宝辉.  汽车工程. 2013(07)
[4]燃烧系统参数对增压中冷柴油-天然气双燃料发动机排放特性和经济性影响的实验研究[J]. 覃军,沈捷,尧命发,段家修,付晓光,黄宁.  内燃机学报. 2003(04)
[5]柴油引燃天然气发动机着火特性及其影响因素的研究[J]. 林志强,苏万华,王国祥.  燃烧科学与技术. 2003(03)
[6]空气污染与儿童呼吸系统患病率的相关分析[J]. 魏复盛,胡伟,滕恩江,吴国平,JimZhang,RobertS．Chapman.  中国环境科学. 2000(03)
[7]中国四城市空气中粗细颗粒物元素组成特征[J]. 滕恩江,胡伟,吴国平,魏复盛.  中国环境科学. 1999(03)
[8]我国汽车排气污染现状与发展[J]. 贺克斌,郝吉明,傅立新,李铭哲,刘阳.  环境科学. 1996(04)
[9]宣威肺癌危险因素研究概述（1979～1993）[J]. 何兴舟,蓝青,杨儒道,李荣发,黄朝富.  卫生研究. 1995(04)

硕士论文
[1]柴油引燃液化天然气双燃料发动机的掺烧特性研究[D]. 沈亚冲.长安大学 2016



本文编号：3159367