改裝天然氣對汽車使用性能影響與分析-閱讀頁
2024-11-23 00:52本頁面
【正文】 料發(fā)動機(jī)在燃用汽油時的動力性有不同程度的下降（最大功率下降 2— 7%左右），油耗上升（ 2— 5%）。 2． 對于電噴式發(fā)動機(jī)，由于在進(jìn)氣道上安裝了混合器，天然氣與空氣的缸外混合，同樣造成燃?xì)鈺r功率、扭矩大幅下降。 改裝天然氣后對汽車動力性造成影響的分析 適當(dāng)增加壓縮比、 CNG 的直噴和進(jìn)氣增壓是比較經(jīng)濟(jì)且易實(shí)施能大幅提高改裝發(fā)動機(jī)功率、扭矩有效方法。對于點(diǎn)燃時發(fā)動機(jī)，熱效率可以表示為ητ =11／ ∑ κ 1，式中ε —— 壓縮比，κ —— 等敵指數(shù)。例如 CA6102 發(fā)動機(jī)的ε =，使用汽油時的最大功率為 96KW，使用 CNG 時的最大功率為 76KW；而當(dāng)ε增加到 時，使用 CNG 時的最大功率為 91KW。來計(jì)算， Y—— 辛烷值、 X—— 壓縮比，適應(yīng)度為 90%）。而目前國內(nèi)汽油機(jī)的壓縮比絕大數(shù)在 10以下，因改裝天然氣對汽車使用性能影響與分析 9 此，可以通過更換專用的活塞或缸蓋來適當(dāng)提高壓縮比，這是提高天然氣發(fā)動機(jī)的功率最有效的方法，可使改裝的汽油、 CNG 兩用燃料發(fā)動機(jī)使用 CNG 時的功率接近或達(dá)到原汽油機(jī)的功率。其實(shí)，這種以增加壓縮比來提高功率的方法特別適用于低壓縮比的汽油發(fā)動機(jī)。 2． 壓縮天然氣（ＣＮＧ）的直噴 由于化油器式發(fā)動機(jī)的燃料與空氣的缸外混合，導(dǎo)致使用天然氣時進(jìn)氣量（空氣）嚴(yán)重不足，而 CNG 的直噴是解決進(jìn)氣不足的一種有效手段，其工作原理類似于直噴式柴油機(jī)的燃料噴射。能在很大程度上恢復(fù)改裝發(fā)動機(jī)的功率，且易實(shí)現(xiàn)電控。但對于改裝的汽油、 CNG 兩用燃料發(fā)動機(jī)，其增壓比不能太大，以防止使用汽油時的爆燃，并使用標(biāo)號更高的汽油代替原標(biāo)號的汽油；對于改裝的單燃料發(fā)動機(jī)，增壓比可適 當(dāng)?shù)拇笠恍?，以充分利用天然氣辛烷值高的特性，發(fā)揮改裝的 CNG 的發(fā)動機(jī)的最大效率。由汽油機(jī)改裝的 CNG 發(fā)動機(jī)，一般宜選用機(jī)械增壓。特別小排量發(fā)動機(jī)（如小雨 2 L）采用渦輪增壓很難找到合適的渦輪增壓器，而采用機(jī)械增壓，德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 則可獲得比渦輪增壓更好的動力、轉(zhuǎn)矩甚至經(jīng) 濟(jì)性能。第二種方案比較適宜于壓縮比較高的汽油機(jī)的改裝，它有效地解決了使用 CNG 時進(jìn)氣不足的問題。第三種方案可適宜于不同壓縮比的汽油機(jī)的改裝，由于進(jìn)入發(fā)動機(jī)的工質(zhì)增加，因而其功率大幅提高。 改裝天然氣后 對汽車經(jīng)濟(jì)性的 影響與 分析 對于使用天然氣的汽車的經(jīng)濟(jì)性，可以直接用每百公里耗用燃料的費(fèi)用來比較。在當(dāng)前的價(jià)格水平下， 90 號汽油的價(jià)格大致為 元 /升，天然氣價(jià)格各地不一，一般在 ～ /立方米。如果每天行使里程按 250 公里計(jì)算，一年可節(jié)省燃料費(fèi) 萬～ 萬元左右。較好的經(jīng)濟(jì)效益是當(dāng)前使用改裝天然氣汽車在一些地區(qū)快速發(fā)展的最直接的驅(qū)動力。 2020 年，全國公共汽車保有量達(dá) 萬輛，“十五”期間年均增加 %；全國出租汽車保有量達(dá)到 萬輛，“十五”期間年均增加 %。如果 2020 年有 20%、 2020 年有 40%的公交車及出租車改用天然氣，按出租車、公交車耗氣量的一定比例考慮其他社會車輛用氣，則 2020 年全國汽車用天然氣需求量約為 60 億立方米， 2020 年可增至 110 億立方米，汽車使用天然氣市場潛力是相當(dāng)巨大的 。 2． 在絕大數(shù)的燃?xì)夤┙o裝置中，減壓調(diào)節(jié)器只起穩(wěn)壓作用，文丘里氏混合器只相當(dāng)于一個簡單的化油器。如果調(diào)整能使其滿足發(fā)動機(jī)的某一特定工況，那么在發(fā)動機(jī)的其他工況混合氣要么國農(nóng)，要么過稀，從而導(dǎo)致在很多工況下，燃用天然氣的排放污染物比燃用汽油時還高。嚴(yán)格地說：汽油 \CNG 兩用燃料發(fā)動機(jī)是不能同時解決燃用天然氣的動力損失嚴(yán)重和排放特性差的問題。而汽油﹨ CNG 兩用燃料發(fā)動機(jī)以犧牲部分動力性為套間亦可達(dá)到同樣效果。 改裝過天然氣的汽車具有環(huán)保優(yōu)勢，符合國家節(jié)能減排政策。在 2020 年 8 月 31日國家發(fā)改委頒布的《天然氣利用政策》中，明確規(guī)定天然 氣汽車屬于“優(yōu)先類”用氣項(xiàng)目，國家清潔汽車行動已將 CNG 列為首選的汽車替代燃料。 CNG 汽車，人們可能會認(rèn)為其環(huán)保效益非常好，但事實(shí)并非如此，需要區(qū)別對待。對于環(huán)保要求較高的城市，如北京要求歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，改裝的雙燃料汽車以及國內(nèi)雙燃料原產(chǎn)車基本上達(dá)不到要求，還需要采用價(jià)格高、維修成 本高、配件供應(yīng)周期長的進(jìn)口天然氣發(fā)動機(jī) (如康明斯發(fā)動機(jī) )，大部分城市望而卻步。所以要達(dá)到真正的環(huán)保，還需要一定的發(fā)展。 但是由于各種技術(shù)上的限制， 改裝天然氣的汽車動力性損失大，只有通過結(jié)構(gòu)和技術(shù)上的改進(jìn)，才能使天然氣汽車的動力性能得到恢復(fù)。 天然氣汽車發(fā)展依然存在很大的障礙，對汽車使用有很大的影響。改裝天然氣對汽車使用性能影響與分析 13 致 謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 王海平 老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。 在論文的寫作過程中，也得到同學(xué)們的寶貴建議，同時還得到許多熱心的從事這方面工作的人員支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 最后，向在百忙之中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心
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