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)
2025-08-16 15:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )進(jìn)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性分 析 3 行天然氣 /柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒規(guī)律和燃燒特性的研究 ,側(cè)重稀薄燃燒技術(shù)的應(yīng)用研究。特別是中、小負(fù)荷燃燒惡化的問題 。(2)針對(duì)排放試驗(yàn)中某些排放物和排放工況的排放量略高的問題 ,特別是 HC 排放量高問題 ,研究雙燃料發(fā)動(dòng) 機(jī)有關(guān)排放物的形成規(guī)律及其控制 ,包括新型催化劑和催化技術(shù)、缸內(nèi)燃燒技術(shù)等。天然氣 /柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)成熟性的發(fā)展 ,達(dá)到高效低污染的目的 ,應(yīng)重視開展相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究。以關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究為基礎(chǔ) ,注重先進(jìn)技術(shù)的推廣使用 ,探索實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)和高技術(shù)含量開發(fā)與發(fā)展的途徑 [8]。 研究目的和意義 天然氣 /柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一種形式。它具有熱效率較高、功率損失小、對(duì)原柴油機(jī)改動(dòng)少及使用靈活方便等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。由于天然氣 /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)。 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性分 析 4 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)?缸 內(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 圖 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： 圖 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。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性分 析 5 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。 混合氣體 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)的燃雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性分 析 6 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)
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