亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高壓縮比甲醇發(fā)動機的試驗研究*

        2014-02-27 06:29:51朱永生朱自強邱保健
        汽車工程 2014年11期
        關(guān)鍵詞:壓縮比混合氣油耗

        洪 斌,汪 洋,朱永生,朱自強,程 雄,邱保健

        (1.天津大學(xué),內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室,天津 300072; 2.山西佳新能源化工實業(yè)有限公司,晉中 030600)

        前言

        目前,以汽油機為基礎(chǔ)的甲醇發(fā)動機技術(shù)已進入應(yīng)用階段,但汽油機壓縮比較低,燃油經(jīng)濟性差,難以發(fā)揮甲醇高辛烷值的優(yōu)勢[1],而且汽油機的功率和轉(zhuǎn)矩特性無法滿足大型車輛的需求。因此,開發(fā)以柴油機為基礎(chǔ)的甲醇發(fā)動機已成為甲醇應(yīng)用技術(shù)的下一步工作重點。該領(lǐng)域目前開展的主要技術(shù)路線有4條[2-6]:(1)甲醇-柴油混合燃料,采用乳化劑將甲醇乳化混合到柴油里,其甲醇摻燒量一般不能大于30%,否則發(fā)動機運轉(zhuǎn)粗暴,起動性能變差;(2)甲醇-柴油雙燃料,采用進氣道噴射甲醇,柴油噴霧引燃,甲醇摻燒率仍然不高,并且需要兩套燃油供給系統(tǒng);(3)純甲醇中加十六烷值添加劑,采用噴霧壓燃方式,受添加劑量和價格的限制,不能完全體現(xiàn)甲醇的價格優(yōu)勢;(4)電熱塞熱面點火,采用噴霧壓燃方式,電熱塞的電能消耗大,壽命難以保證。美國聯(lián)邦環(huán)保署提出了一種高壓縮比甲醇發(fā)動機方案,該方案保留了柴油機的壓縮比(19.5),采用進氣道多點噴射、火花塞點火、渦輪增壓中冷和廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù),其熱效率最高達到42%,已經(jīng)十分接近柴油機的熱效率[7-8]。該方案為大功率高效甲醇發(fā)動機的開發(fā)提供了新思路。

        本文中將Phase110柴油機改造為高壓縮比甲醇發(fā)動機,開展性能試驗研究,并與原柴油機進行對比。

        1 發(fā)動機試驗系統(tǒng)

        原柴油機基本參數(shù)見表1。

        發(fā)動機改造的技術(shù)路線如下。

        (1) 保持活塞結(jié)構(gòu)和燃燒室形式不變,在噴油嘴安裝口安裝Denso高能銥金火花塞,將壓燃式燃燒系統(tǒng)改造為火花點火、電控進氣口順序噴射燃燒系統(tǒng)。

        表1 原柴油機基本參數(shù)

        (2) 發(fā)動機壓縮比保持不變。高壓縮比使甲醇發(fā)動機具有較高的熱效率,提高燃油經(jīng)濟性,并改善甲醇發(fā)動機的冷起動性能。

        (3) 在發(fā)動機常用工況采用較稀的混合氣,使發(fā)動機燃燒效率得到改善,降低燃燒和排氣溫度,降低熱負荷,提高發(fā)動機零件的耐久性。

        (4) 保留了原機的增壓中冷系統(tǒng),使發(fā)動機的平均有效壓力和原機相當(dāng)。

        (5) 利用EGR抑制高壓縮比和增壓帶來的爆燃傾向。

        試驗設(shè)備與儀器為:(1)湘儀PowerLink GW160電渦流測功機;(2)湘儀PowerLink FC2000發(fā)動機自動測控系統(tǒng);(3)湘儀PowerLink FC2210智能油耗儀;(4)Innovate公司LM-2數(shù)字空燃比分析儀。

        試驗臺架結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

        2 發(fā)動機關(guān)鍵控制參數(shù)的研究

        EGR、點火提前角和混合氣濃度對發(fā)動機的性能有重要的影響。由于本試驗側(cè)重的是高壓縮比甲醇發(fā)動機的經(jīng)濟性能,因此只研究了上述參數(shù)對發(fā)動機油耗的影響。對于甲醇發(fā)動機的主要排放物HC和CO,本次試驗只是采用氧化催化反應(yīng)器來處理。在今后的工作中,將進一步研究發(fā)動機的排放性能。

        2.1 EGR閥開度對油耗的影響

        采用廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)可以有效抑制發(fā)動機的爆燃傾向,試驗中考察了不同EGR閥開度對發(fā)動機油耗的影響。

        圖2為轉(zhuǎn)速2 400r/min,相同的混合氣濃度、噴油相位、輸出轉(zhuǎn)矩,發(fā)動機處于正常工作狀態(tài)時,其最佳點火提前角(發(fā)動機油耗最低時的點火提前角)隨EGR閥開度的變化。從圖中可以看出,隨著EGR閥開度的增大,最佳點火提前角增大。這是因為EGR對爆燃有較好的抑制作用,使點火提前角得以前移。

        轉(zhuǎn)速1 200r/min,相同的混合氣濃度、噴油相位、點火提前角、輸出轉(zhuǎn)矩時,油耗率隨EGR閥開度的變化如圖3中曲線1所示。由圖可見,在不同EGR閥開度下,達到相同轉(zhuǎn)速和功率時的油耗率變化較小。由于不同EGR閥開度下最佳點火提前角可能不同,在對點火提前角進行優(yōu)化以后的油耗率如圖3中曲線2所示。對比兩條曲線可以看出,對點火提前角進行優(yōu)化后,其油耗明顯下降。

        試驗中,在保證發(fā)動機動力輸出和穩(wěn)定工作的前提下,采用較大的EGR閥開度,盡可能降低甲醇消耗率。

        2.2 點火提前角對油耗的影響

        點火提前角的大小直接影響發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性等性能指標(biāo)。圖4為轉(zhuǎn)速2 400r/min,保持EGR閥全開,轉(zhuǎn)矩分別為75、145、235和300N·m時不同點火提前角下的油耗率對比。

        由圖可見:每個工況點都有一個最佳點火提前角,使熱效率最高,油耗率最低;在相同轉(zhuǎn)速下,隨著轉(zhuǎn)矩的增加,最佳點火提前角變小。

        2.3 混合氣濃度對油耗的影響

        甲醇混合氣濃度的著火界限比汽油、柴油寬,能使用較稀的混合氣,有利于缸內(nèi)混合氣濃度的控制。圖5和圖6為轉(zhuǎn)速1 200r/min,轉(zhuǎn)矩分別為75和145N·m時不同過量空氣系數(shù)下油耗率對比。在試驗過程中各工況點保持相同的噴油相位和EGR閥開度,點火提前角調(diào)整到最佳。

        由圖5和圖6可見:對應(yīng)于每一個工況點,在著火界限內(nèi)都有一個使油耗最低的過量空氣系數(shù)λ值,此時,混合氣偏稀,氧氣充足,甲醇與氧氣可以充分混合,使甲醇完全燃燒,熱效率最高,燃油消耗率最低;當(dāng)λ進一步增加時,雖然混合氣中氧氣豐富,甲醇可以完全燃燒,但由于燃燒速度減慢,燃燒持續(xù)期長,等容度降低,導(dǎo)致經(jīng)濟性下降。隨著負荷的增加,最佳λ值減小。在大負荷時,為了保證發(fā)動機的動力性和穩(wěn)定性,防止回火等現(xiàn)象的產(chǎn)生,采用偏濃混合氣。圖7為1 200r/min時最佳λ值隨發(fā)動機負荷的變化曲線。

        3 與原機的性能對比

        對發(fā)動機進行標(biāo)定,使其處于最佳的工作狀態(tài),得出高壓縮比甲醇發(fā)動機油耗率的負荷特性曲線和外特性曲線,并與原柴油機同工況點進行動力性和經(jīng)濟性比較。

        甲醇和柴油的等熱值的理論質(zhì)量比是2.16,如果發(fā)動機的甲醇消耗率等于或小于原機柴油消耗率的2.16倍,就說明甲醇發(fā)動機達到或超過原柴油機的熱效率。

        圖8~圖11分別是1 200、1 600、2 000和2 400r/min下甲醇發(fā)動機和原柴油機的負荷特性對比。由圖可見:1 200r/min時,在中小負荷下,甲醇發(fā)動機的油耗可以保持在2.16倍柴油油耗以下,在大負荷下,甲醇發(fā)動機的油耗超過2.16倍柴油油耗;1 600r/min時,甲醇發(fā)動機的油耗略高于2.16倍柴油油耗,小負荷和大負荷的油耗偏高;2 000r/min時,甲醇發(fā)動機油耗基本小于2.16倍柴油油耗,只有在大負荷時油耗略微偏高;2 400r/min時,甲醇發(fā)動機油耗都在2.16倍柴油油耗以下。

        圖12為甲醇發(fā)動機和原柴油機的外特性對比。由圖可見:相對于原柴油機,在低速時,甲醇發(fā)動機油耗較高;而高速時油耗持平或稍低。這是因為在低轉(zhuǎn)速時,甲醇發(fā)動機有較大的爆燃傾向,限制了點火角的提前。和原機相比,甲醇發(fā)動機在高速工況下可以獲得更大的功率輸出,而在低速時,功率略小。

        4 結(jié)論

        (1) 隨著EGR率的增加,最佳點火提前角前移,同等工況下可以獲得較低的燃油消耗率。

        (2) 每個工況點都有一個最佳點火提前角,同轉(zhuǎn)速下隨著轉(zhuǎn)矩的增加,最佳點火提前角減小。

        (3) 小負荷宜采用稀混合氣,降低油耗;中等負荷采用理論混合氣,保持發(fā)動機穩(wěn)定工作和較低油耗;大負荷采用濃混合氣,保證功率輸出。

        (4) 不同速度下的負荷特性試驗表明,在高速工況,高壓縮比甲醇發(fā)動機在不同負荷下,油耗率低于原柴油機,即熱效率高于原柴油機;在中低速工況,大負荷時油耗率較高,中低負荷時則圍繞原機油耗率上下波動。

        (5) 發(fā)動機的外特性試驗表明:高壓縮比甲醇發(fā)動機在高速工況,可以獲得更大的功率輸出和更低的油耗率;中低轉(zhuǎn)速時,功率略小于原機,油耗率也高于原柴油機。

        [1] 李暉,劉圣華,周龍保.柴油機燃用甲醇的應(yīng)用研究與進展[J].柴油機,2004(5):1-3.

        [2] 楊蔚權(quán),許世海.甲醇作為發(fā)動機燃料的使用方法[J].內(nèi)燃機,2005(5):32-35.

        [3] 邢春鴻,楊慶佛.關(guān)于甲醇在壓燃式發(fā)動機上的應(yīng)用[J].機械管理開發(fā),2007(3):49-51.

        [4] 張軍昌.柴油-甲醇雙燃料發(fā)動機試驗研究[D].楊陵:西北農(nóng)林科技大學(xué),2004.

        [5] 段峰.柴油/甲醇組合燃燒方式在增壓柴油機上的應(yīng)用研究[D].天津:天津大學(xué),2004.

        [6] 崔心存.柴油機使用甲醇燃料M100的試驗研究[J].柴油機,2007,29(1):1-18.

        [7] Matthew Brusstar, Mark Stuhldreher, David Swain, et al. High Efficiency and Low Emissions from a Port-Injected Engine with Neat Alcohol Fuels[C]. SAE Paper 2002-01-2743.

        [8] Matthew Brusstar, Marco Bakenhus. Economical, High-Efficiency Engine Technologies for Alcohol Fuels[R]. EPA Work Paper,2002.

        猜你喜歡
        壓縮比混合氣油耗
        不談油耗 只講運動 試駕第十一代思域e:HEV
        車主之友(2022年5期)2022-11-23 07:22:20
        質(zhì)量比改變壓縮比的辛烷值測定機
        軟件(2020年3期)2020-04-20 01:45:24
        降低內(nèi)燃裝卸機械油耗措施的探討
        雙管齊下 YarisL致享綜合油耗測試
        車迷(2017年12期)2018-01-18 02:16:10
        ER308L焊絲硫含量對Ar-He混合氣TIG焊焊縫成形的影響
        焊接(2015年6期)2015-07-18 11:02:24
        輪胎式裝載機油耗測量方法探討
        建筑機械化(2015年7期)2015-01-03 08:09:00
        低溫廢氣再循環(huán)及低壓縮比對降低歐6柴油機氮氧化物排放的影響
        高幾何壓縮比活塞的燃燒室形狀探討
        采用兩級可變壓縮比系統(tǒng)提高車用汽油機的效率
        Audi公司新一代1.8L增壓燃油分層噴射汽油機(第2部分)——混合氣形成、燃燒過程和增壓
        99久久无码一区人妻| 国产免费人成视频在线观看播放| 福利视频在线一区二区三区 | 隔壁人妻欲求不满中文字幕| 亚洲一区精品无码| 国产偷国产偷精品高清尤物| 首页 综合国产 亚洲 丝袜| 国产三级在线观看播放视频| 欧美日本亚洲国产一区二区| 少妇的诱惑免费在线观看| 国产传媒剧情久久久av| 日本一区二区免费在线看| 亚洲a∨无码男人的天堂| 婷婷午夜天| av中文字幕少妇人妻| 人妻体体内射精一区中文字幕| 亚洲国产精品国自产拍性色| 日本韩国男男作爱gaywww| 国产一区内射最近更新| 国产精品久久久久久久成人午夜| 啪啪视频一区二区三区入囗| 后入少妇免费在线观看| 日本护士口爆吞精视频| 日本动漫瀑乳h动漫啪啪免费| 日韩吃奶摸下aa片免费观看| 无码日韩人妻AV一区免费| 国产一区二区三区在线观看蜜桃| 亚洲国产精品无码久久一区二区| 最新国产乱人伦偷精品免费网站| 日韩中文字幕精品免费一区| 久久99久久久精品人妻一区二区| 亚洲综合国产成人丁香五月激情| 男ji大巴进入女人的视频小说| 小sao货水好多真紧h视频| 亚洲a级片在线观看| 亚洲国产大胸一区二区三区| 超碰人人超碰人人| 亚洲自偷自偷偷色无码中文| 福利网在线| 色噜噜色哟哟一区二区三区| 欧洲成人一区二区三区|