基于6135Z柴油机的CNG单燃料发动机性能模拟研究

发布时间：2017-07-01 04:17

  本文关键词：基于6135Z柴油机的CNG单燃料发动机性能模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着汽车工业的飞速发展,环境污染和世界性石油资源短缺日益严重,必将对汽车发动机的传统石油燃料及其燃烧形式提出挑战。天然气由于具有排放污染低、价格便宜、资源丰富等优点,从而成为一种极具发展潜力的代用燃料。目前,国内应用的天然气发动机大多是在原有汽油机和柴油机基础上经简单改装而成的,这种改装后的发动机面临的主要问题是动力性下降。 为了研究改装后天然气发动机动力性下降的原因以及如何恢复天然气发动机的动力性,本文以6135Z柴油机为例,对其改装的天然气发动机进行了研究,主要研究工作包括: (1)在GT-POWER软件平台上建立了6135Z柴油机计算模型,并对其性能进行了模拟计算,计算结果与实验结果基本吻合,验证了计算模型的正确性。 (2)在已建好的柴油机模型基础上建立6135Z天然气发动机计算模型,分析增压方式对天然气发动机性能的影响。利用所建天然气发动机计算模型模拟其外特性,并与柴油机外特性对比,指出改装后天然气发动机动力性下降原因。 (3)为恢复天然气发动机的动力性,提高压气机增压比,对空燃比、压缩比、点火提前角、配气相位等主要影响因素进行优化,分析这些参数对发动机动力性的影响,并提出相关改进意见。 计算结果表明,提高压气机增压比后,选择合适的空燃比、压缩比、点火提前角、配气相位,可使改装后的天然气发动机功率可恢复到原机功率的99.4%。
【关键词】：天然气发动机 动力性 影响因素
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 选题背景11
• 1.2 CNG发动机研究现状11-13
• 1.2.1 火花点火发动机12-13
• 1.2.2 柴油引燃式发动机13
• 1.3 发动机工作过程模拟现状13-16
• 1.4 本文的主要研究内容16-18
• 1.4.1 研究对象16
• 1.4.2 研究内容16-18
• 第2章 内燃机工作过程模拟理论基础18-36
• 2.1 缸内系统的计算模型19-27
• 2.1.1 气缸内热力过程的基本方程19-22
• 2.1.2 缸内燃烧过程的数学描述22-26
• 2.1.3 NO_x生成模型26-27
• 2.2 进排气系统计算模型27-30
• 2.2.1 基本假设27-28
• 2.2.2 相关方程28-29
• 2.2.3 有限体积法的基本思想29-30
• 2.3 涡轮增压器计算模型30-36
• 2.3.1 涡轮增压器中的能量传递30-31
• 2.3.2 压气机特性参数计算31-33
• 2.3.3 涡轮机特性参数计算33-36
• 第3章 6135Z柴油机工作过程模拟36-46
• 3.1 模型的建立36-38
• 3.1.1 建立模型的步骤36
• 3.1.2 工作过程模型的建立36-38
• 3.2 6135Z柴油机计算模型的主要输入参数38-40
• 3.3 6135Z柴油机模型的验证40-46
• 3.3.1 实验数据获取41-43
• 3.3.2 计算模型验证43-46
• 第4章 CNG发动机工作过程模拟46-64
• 4.1 发动机改装46
• 4.2 6135Z CNG发动机建模46-48
• 4.3 增压方式的比较48-50
• 4.4 改装后CNG发动机与原机对比50-52
• 4.5 空燃比的优化及压气机增压比的改进52-55
• 4.6 结构参数和运转参数的影响55-62
• 4.6.1 压缩比影响55-58
• 4.6.2 点火提前角影响58-60
• 4.6.3 配气相位影响60-62
• 4.7 优化后CNG发动机与原机及柴油机的性能对比62-64
• 结论64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 高翠;发电用增压沼气发动机的性能研究[D];北京交通大学;2011年

2 代素琴;天然气发动机燃烧过程数值模拟与试验分析[D];华中科技大学;2011年

3 靖海国;船用双燃料发动机特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 顾珂韬;全可变液压气门机构发动机的性能模拟[D];山东大学;2010年

5 展靖华;基于LabVIEW不同燃烧室形状的天然气发动机排放预测[D];西南交通大学;2010年

6 樊帆;面向城市工况的LPG公交车用发动机动力性能研究[D];华南理工大学;2010年

7 李晓芳;双摆盘式柴油机工作过程仿真研究[D];中北大学;2013年

  本文关键词：基于6135Z柴油机的CNG单燃料发动机性能模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：504548