火花點火復合供氣天然氣發(fā)動機燃燒過程的研究

【摘要】： 隨著石油資源的日益減少,尋找可替代能源已成為當務之急。天然氣具有資源豐富、低污染的優(yōu)點,因而受到了人們的極大關注。發(fā)展天然氣發(fā)動機是解決傳統(tǒng)能源危機的一個有效辦法。 本文介紹了天然氣工業(yè)以及天然氣發(fā)動機的發(fā)展狀況,并指出天然氣發(fā)動機在我國的巨大潛力。 本文設計了具有分隔式燃燒室(渦流室)的火花點火天然氣發(fā)動機。所用天然氣試驗樣機是由S195單缸柴油機改裝而成,改裝工作包括燃燒室的改裝設計,電控系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)的設計。燃燒室由位于活塞頂?shù)闹魅际?位于氣缸蓋上的副燃室和連通主副燃燒室的通道組成。 設計了電控系統(tǒng),分別控制天然氣的噴射過程與火花塞的點火過程。針對天然氣噴射系統(tǒng),在進氣管處設置低壓噴射閥,天然氣在進氣系統(tǒng)中與空氣混合后被吸入主燃燒室內,形成稀混合氣;副室內設置高壓噴射閥以此在副燃燒室內形成濃度較高的混合氣,副燃燒室的混合氣被點燃后噴射進入主燃燒室,二次點燃主燃燒室內的稀混合氣,以此來形成分層燃燒。試驗證明,該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)穩(wěn)定點火;主燃燒室的形狀對HC有很大的影響;通道直徑對NOx的生成有很大的影響;高壓低壓氣的比例同時影響HC和NOx。 【關鍵詞】：火花點火 分層燃燒 天然氣發(fā)動機 復合供氣
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TK431
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-18
• 1.1 引言7-8
• 1.2 天然氣的物化特性和發(fā)展現(xiàn)狀8-14
• 1.2.1 世界天然氣工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 我國天然氣工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 天然氣的物化特性12-14
• 1.3 天然氣發(fā)動機14-17
• 1.3.1 天然氣發(fā)動機的發(fā)展概況14-15
• 1.3.2 天然氣發(fā)動機的分類15-16
• 1.3.3 火花點火式天然氣發(fā)動機16-17
• 1.4 本課題研究的內容和意義17-18
• 第二章 天然氣發(fā)動機試驗裝置18-34
• 2.1 天然氣發(fā)動機的改裝設計18-21
• 2.1.1 活塞的設計19
• 2.1.2 鑲塊的設計19-20
• 2.1.3 噴氣閥與火花塞的安裝20-21
• 2.2 天然氣發(fā)動機供氣系統(tǒng)的設計21-23
• 2.3 天然氣電控噴射系統(tǒng)23-28
• 2.3.1 電控噴射系統(tǒng)硬件23-24
• 2.3.2 噴氣閥驅動模塊設計24-25
• 2.3.3 計算機接口電路設計25-26
• 2.3.4 參數(shù)采集26-28
• 2.4 發(fā)動機電子點火系統(tǒng)28-33
• 2.4.1 信號采集系統(tǒng)29
• 2.4.2 系統(tǒng)控制模塊29-30
• 2.4.3 顯示模塊30
• 2.4.4 點火控制模塊30-32
• 2.4.5 軟件的設計32-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第三章 試驗結果及分析34-46
• 3.1 電控天然氣閥的標定34-36
• 3.2 計算機控制系統(tǒng)噴氣上止點信號確定36-37
• 3.3 噴氣閥與火花塞安裝方案的選擇37
• 3.4 高低壓氣體比例不同對燃燒排放的影響37-38
• 3.5 復合供氣時點火提前角對燃燒的影響38-39
• 3.6 高壓噴氣時刻對燃燒排放的影響39-40
• 3.7 發(fā)動機的負荷特性40-41
• 3.8 主燃燒室的形狀、主副燃燒室之間的通道直徑對發(fā)動機的影響41-45
• 3.9 本章小結45-46
• 第四章 全文總結和工作展望46-48
• 4.1 全文總結46
• 4.2 工作展望46-48
• 參考文獻48-51
• 發(fā)表論文和科研情況說明51-52
• 致謝52

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