雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 15:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)既要在雙燃料模式下工作，也要能在純柴油方式下運(yùn)行，因此天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的改造要同時(shí)兼顧兩者的性能。為了能夠充分發(fā)揮天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，本文通過試驗(yàn)對(duì)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃用純柴油和天然氣時(shí)的燃燒特性進(jìn)行了分析對(duì)比，提出自己的觀點(diǎn)。 研究?jī)?nèi)容了解雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的定義、結(jié)構(gòu)、工作原理以及燃燒過程。比較雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)稍稍特性的不同。以雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理為依據(jù)，去考慮影響雙燃料發(fā)動(dòng)燃燒性能的因素，分析這些因素是如何影響雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程。最后總結(jié)出該如何改進(jìn)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。 第2章 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的定義雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以天然氣和柴油為燃料,以雙燃料模式工作時(shí),以少量的柴油作為引燃油點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的天然氣和空氣的混合氣體。其主要優(yōu)點(diǎn)是在滿足排放規(guī)定的前提下,具有較高的輸出功率,并且在天然氣供給不足時(shí),可將工作模式轉(zhuǎn)換為純柴油工作。 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件Figure dual fuel engine structural ponents 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)部件有：調(diào)壓閥、零壓閥、天然氣執(zhí)行器、增壓器、中冷器、噴油泵等。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理如下圖所示： 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理Figure The basic operating principle of the dualfuel engine高壓天然氣過濾后經(jīng)過調(diào)壓閥將高壓天然氣減壓變成接近于大氣壓力的低壓天然氣并且保持壓力基本穩(wěn)定。然后通過零壓閥和天然氣執(zhí)行器共同控制進(jìn)入混合氣中天然氣的流量。經(jīng)過混合器，其目的是將低壓天然氣和空氣混合輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于活塞的運(yùn)動(dòng)在進(jìn)氣口處產(chǎn)生周期性的負(fù)壓,混合器根據(jù)負(fù)壓的變化按一定比例吸入的空氣和天然氣,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)行過程中獲得最佳性能?；旌蠚怏w經(jīng)進(jìn)入燃燒室，在柴油的引燃下燃燒，未燃燒的廢氣通過排氣系統(tǒng)排出。而設(shè)置增壓器的目的是為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在燃燒室中的燃燒過程和柴油機(jī)基本一致，分為四個(gè)階段：（1） 滯燃階段—— 從噴油開始到點(diǎn)火開始的階段，在滯燃期中燃料進(jìn)行著一系列發(fā)火前的物理和化學(xué)準(zhǔn)備。（2） 速燃階段—— 從氣缸內(nèi)燃油發(fā)火燃燒到出現(xiàn)最高壓力為止的階段。速燃期的燃燒速率很難直接用控制該燃燒期燃料與空氣混合速度的辦法來加以控制，故亦稱不可控燃燒期。（3） 緩然階段—— 從氣缸內(nèi)工質(zhì)出現(xiàn)最高壓力到出現(xiàn)最高溫度的階段該燃燒期的燃燒速度取決于噴入氣缸的燃油分子尋找氧分子的速度，故亦稱擴(kuò)散燃燒階段。（4） 后燃階段——后燃期是燃燒過程在膨脹行程中的繼續(xù)。后燃期的存在使排氣溫度提高并由此使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷增加，因此后燃現(xiàn)象越短越好。 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)在分析雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性及其影響因素之前,我們了解到雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)具有如下的特點(diǎn)：（1） 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火方式略有不同。使用氣體燃料時(shí)。與柴油機(jī)機(jī)火花塞點(diǎn)火方式不同,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣通過噴入燃燒室的少量柴油引燃。這種點(diǎn)火方式具有可靠性高和點(diǎn)火能量大的特點(diǎn),能提高單缸功率和適應(yīng)稀燃。（2） 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)既可以燒柴油,也可以燒油氣的混合燃料。（3） 天然氣/柴油雙燃料機(jī)動(dòng)船可以CNG為氣源,也可以以LNG為氣源。（4） 增加了一套天然氣供氣(含調(diào)壓或蒸發(fā))系統(tǒng)。（5） 設(shè)置天然氣控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)天然氣自動(dòng)控制和油氣轉(zhuǎn)換。 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性與柴油機(jī)的區(qū)別柴油、天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于柴油機(jī)的燃燒特性區(qū)別在于發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料模式下的放熱率最大值要明顯低于純柴油模式，開始放熱適中，滿足柔和燃燒的要求，隨后燃燒加快。發(fā)動(dòng)機(jī)燃用雙燃料時(shí)缸內(nèi)燃燒發(fā)展較為平緩，這對(duì)于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲是非常有利的。與柴油機(jī)相比,雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性具有以下特點(diǎn):(1)低速小負(fù)荷時(shí),雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的著火開始時(shí)間較遲,燃燒速率較慢,燃燒持續(xù)期加長(zhǎng),最高爆發(fā)壓力低,壓力升高率低,燃燒噪音小,熱效率降低。(2)高速高負(fù)荷時(shí),雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的著火開始時(shí)間較遲,但燃燒速度加快,燃燒持續(xù)期與柴油機(jī)基本一致,最高爆發(fā)壓力及壓力升高率較低,燃燒噪聲隨負(fù)荷的增大進(jìn)一步降低,熱效率與柴油機(jī)基本一致,甚至略高于柴油機(jī)的水平。天然氣與空氣形成的較為均
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