柴油引燃天然氣雙燃料發(fā)動機性能試驗研究

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1、柴油引燃天然氣雙燃料發(fā)動機性能試驗研究柴油引燃天然氣雙燃料發(fā)動機性能試驗研宄孫昌1,王華2,張雄1,常欣宇1，李傳爆1，周思林1(1.浙江吉利汽車有限公司，浙江，寧波315800；2.重慶凱瑞燃?xì)馄囉邢薰?，重慶401122)摘要：針對柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的動力性、燃料經(jīng)濟性和排放特性，采用十三工況法，在WP10.336型柴油機上進行柴油/天然氣雙燃料與純柴油的性能與排放對比試驗研究，試驗屮柴油替代率為88%?97%，滿足微量柴油的要求。試驗結(jié)果表明：，雙燃料模式下動力性基本不變，但熱效率會降低；，排放減少，同時HC和C02排放明顯增加。關(guān)鍵詞：柴油引燃；雙燃料

2、發(fā)動機；排放；十三工況法中圖分類號：TK437文獻標(biāo)識碼：AExperimentalStudyonthePerformanceofaDieselPilotIgnitionCNGEngineSunChangl,WANGHua2,ZhangXiongl,CHANGXinyul,LiChuanbaol,ZhouSilinl(1.ZhejiangGeelyAutomobileCo.,Ltd.,,ZhejiangNingbo315800,,Zhejiang,China；2.ChongqingCAERIGasVehicleCo.,Ltd,Chongqing401122,China

3、)Abstract:Inordertoobtainthepower,fueleconomyandcharacteristicsofdicscl/CNGdualfuelengine.Theperformancesandexhaustemissionofdieselenginebetweendiesel/CNGandpuredieselweremeasuredaccordingtotheECER4913-modetestcycleinaWP10.336dieselengine.Inthetestprocess,thesubstitutionrateofdieselis88

4、%?97%，whichmeetstherequirementofsmallamountofdiesel.Theresultshowsthatinthepremiseofensuringtheoriginaldieselenginepower，thecombustionthermalefficiencyisreduced.ThedieselpilotignitionCNGenginecanleadtothedecreaseN0_xemissions,butwithincreaseemissionoftheIICandC02.Keywords：dieselpilotign

5、ition；dual-fuelengine；emission；ECER4913-modetestcycle0前言目前普遍預(yù)測在未來近五十50年內(nèi)，內(nèi)燃機還將作為世界上的主力動力源［1］。世界各個國家都在積極尋求替代燃料來減輕內(nèi)燃機對石油資源的依賴［2］。目前，，可供汽車使用的新能源有電能、天然氣、乙醇、甲醇、生物柴汕、液化石油氣、氫氣、二甲醚等其他它替代能源［3］。在所有替代燃料中，，能夠滿足汽車發(fā)動機使用要求、，應(yīng)用最為廣泛的是天然氣，，它擁有資源豐富、清潔、經(jīng)濟和安全上的優(yōu)勢。與液態(tài)燃料相比，，天然氣的存儲所占體積較大，，天然氣汽車的行駛里程較短；天然氣的點火溫度

6、高，需要更高的點火能量，對點火系統(tǒng)提出了更高的要求；天然氣的燃燒速度慢，燃燒持續(xù)期長，熱效率較低［4-8］。近年來，我國已經(jīng)開展了柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的研宄，但尚無成熟產(chǎn)品。由于天然氣和柴油的燃燒特性存在較大的差異，要使柴汕/天然氣混合燃燒達(dá)到理想狀態(tài)具有一定的難度。為充分利用天然氣的優(yōu)點，有必要細(xì)致了解柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的動力性、燃料經(jīng)濟性和排放特性。本文以WP10.336型柴油機為原型機，采用十三工況法進行微量柴油引燃柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的燃燒試驗。1試驗設(shè)備首先，在純柴油模式下，，測試并記錄發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)。然后在雙燃料模式下，，調(diào)整標(biāo)定軟件相應(yīng)參數(shù)

7、，，減少每個工況點的柴油噴油量，，并噴射一定量的天然氣使發(fā)動機的功率恢復(fù)到純柴油時的數(shù)據(jù)，，同時保證發(fā)動機正常運行，，排氣溫度不能超過純柴油機排溫，，通過天然氣流量計和柴油油耗儀測出天然氣和柴汕量，，記錄此時的試驗數(shù)據(jù)。用到的主要設(shè)備如圖1所示。本試驗以濰柴WP10.336型柴油機為原型機，采用單ECU同時控制柴油噴射和天然氣供給，雙燃料模式下采用天然氣和空氣預(yù)混合供氣方式，。預(yù)混合供氣方式是將天然氣與發(fā)動機進氣在發(fā)動機進氣總管前混合，形成混合氣進入發(fā)動機缸內(nèi)進行壓縮后，，由噴入缸內(nèi)的引燃柴油點燃混合氣進行燃燒。。其原型機主要參數(shù)如見表1所示。，柴油