CNG／柴油雙燃料發(fā)動機燃燒特性研究-論文.pdf

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1、·2014中國汽車工程學會年會優(yōu)秀論文(選登)·CNG／柴油雙燃料發(fā)動機燃燒特性研究王曉輝秦克印郝寶玉(中國第一汽車股份有限公司技術(shù)中心)【摘要】基于某高壓共軌柴油機進行CNG／柴油雙燃料發(fā)動機的燃燒特性研究。在不同工況下通過改變引燃柴油的噴射參數(shù)及空燃比改變?nèi)紵匦裕畬Πl(fā)動機燃燒壓力進行實時測量，對比分析雙燃料發(fā)動機與柴油機的燃燒差異及引燃油量、引燃時刻和空燃比對雙燃料發(fā)動機燃燒的影響?；谠囼灥贸鲭p燃料發(fā)動機的放熱率、起燃時刻及燃燒持續(xù)期等特征．從而給出雙燃料發(fā)動機性能提升建議。主題詞：CNG／柴油雙燃料發(fā)動機燃燒特性引燃油量引燃時刻中圖分類號：U464．172文獻標識碼：A文章編號

2、：1000—3703(2014)09—0013—05ResearchonCombustionCharacteristicsofDiesel／CNGDualFuelEngineWangXiaohui，QinKeyin，HaoBaoyu(ChinaFAWCo．，LtdR&DCenter)【Abstract]Thecombustioncharacteristicsofadiesel／CNGdualfuelenginebasedonCRdieselengineisstudiedinthispaper．Atdifferentworkingconditions，dieselinjectionpara

3、meterandA／Fratioareaheredtochangecombustioncharacteristicandmeasurethecombustionpressureinreal"time，thedifferenceincombustioncharacteristicofthedualfuelengineandthedieselengineaswellastheinfluenceofthepilotfuelquantityandA／Fratioontheenginecombustionarecomparedandanalyzed．Basedonthetestresults，th

4、eheatreleaserate，thestarttimeofthecombustionandthedurationofcombustionareobtained，themethodstoimprovetheperformanceofthedualfuelenginearesuggested．Keywords：Diesel，CNGdualfuelengine，Combustioncharacteristic，Pilotfuelquantity，Pilotfuelsupplytiming1試驗樣機2試驗方案以一汽CA6DL2—35E4R發(fā)動機為研究對象．增試驗選取發(fā)動機歐洲穩(wěn)態(tài)測試循環(huán)(E

5、SC循環(huán))加節(jié)氣門、天然氣減壓部件、氣軌、天然氣噴嘴及燃中A25、A75、C25、C754個工況點，覆蓋排放區(qū)內(nèi)高氣電控系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)采用電裝高壓共軌系統(tǒng)低轉(zhuǎn)速及高低負荷．以表征雙燃料發(fā)動機工作特性。及一汽天然氣供給系統(tǒng)f進氣道多點噴射1：控制系在無進氣控制和有進氣控制兩種燃料調(diào)節(jié)模式下分統(tǒng)采用雙ECU協(xié)同控制：單柴油模式工作時由柴油別研究引燃油量(替代率)、引燃時刻(柴油噴射時刻機ECU控制工作．雙燃料工作時由柴油機ECU控SO1)及空燃比A對雙燃料發(fā)動機燃燒的影響特點制噴油、天然氣ECU控制噴氣協(xié)調(diào)工作試驗用發(fā)天然氣質(zhì)量替代率西為發(fā)動機工作在相同工動機的主要技術(shù)參數(shù)如表1所列況且改

6、用雙燃料工作方式后．被天然氣所替代的柴表1雙燃料發(fā)動機主要技術(shù)參數(shù)油量與原純柴油工作方式的總柴油量之比．其表示發(fā)動機型式直列、6缸、四沖程、天然氣替代柴油量的多少．替代率越大．燃料經(jīng)濟性四氣門、水冷、增壓中冷排量／L8．6越好。其計算公式為：壓縮比17．6排放路線EGR-100％(1)0額定功率／kW260式中，m。為柴油單燃料工作時柴油量；m為雙燃料額定轉(zhuǎn)速／r．min-12100最高轉(zhuǎn)速／r·min2415工作時柴油量最大扭矩，N．m1500天然氣能量替代效率西為發(fā)動機工作在相同2014年第9期一13—·2014中國汽車工程學會年會優(yōu)秀論文(選登)·工況時，改用雙燃料工作方式后’被替

7、代柴油的理論能量與所消耗天然氣的理論能量之比，其表示天-^然氣燃燒有效熱效率與柴油燃燒有效熱效率之比，替代率越大，天然氣燃燒完善程度越高。計算公式為：加∞∞∞∞0∞禱豢輜帖．100％(2)式中，為柴油低熱值；‰為雙燃料工作時燃氣量；為天然氣低熱值。曲軸轉(zhuǎn)角／(o)(e)C25工況3試驗結(jié)果及分析3．1不同替代率下雙燃料發(fā)動機燃燒特性圖1所示為噴油提前角為0。時各工況放熱率隨替代率的變化情況?？芍敯l(fā)動機運行于小負n￡●荷時，隨著替