天然气缸内高压直喷发动机技术

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1、与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．02．023天然气缸内高压直喷发动机技术黄家义，龚建政。，胡伟，高申德(1海军工程大学，湖北武汉430000；2．安庆中船柴油机有限公司，安徽安庆246005)摘要：内燃机，泛应用以来，跨越了一个世纪，在如今能源短缺及生态环境恶化的大背景下，所造成的影响已经成为亟需解决的课题。为了解决这个问题，天然气在柴油发动机的上应用成为了热门课题。通过设计缸内直喷发动机的燃料供给系统及整个系统的控制策略，得出其优越性，l片且通过对比分析指出了缸内直喷技术在国内发展的困难。关键词：内燃机；天然气；缸内高直喷中图分类号：TK4文献标识

2、码：A文章编号：1009—9492(2015102—0080—04TechnologyofGasEngineDirectInjectioninHighPressHUANGJia—yi。，GONGJian—zheng。HUWei，GAOShen—de。(1．NavalUniversityofEngineering，Wuhan430000，China；2．AnqingCSSCDieselEngineCo．，Ltd．，Anqing246005，China，Abstract：Asinternalcombustionenginehavebeenusedforacenturywidely，atthesi

3、tuationwhereislackofenergyandelivironm(!iI[worsen，theinfluen(一eitcausedhavealreadybeenanissuewhichmustbesolved．Inordertosolvethisproblem，thenaturalgasappliedOildieselenginebecomehottopic．Byriseofthedesignoffuelsupplysystemofdirectinjectionengineincylinderandcontrolstratcgyofwholesystenlinthisarticl

4、e，drawacnnclusionaboutitssuperiority．Andmore，directinjecttechnologywasdevelope(Idifficultlyinteriorly，thisdiffieuhywerepointedoutinthisartiele．Keywords：internal一(．ombustionengine；naturalgas；highpressuredirectinjectionincylinder1缸内直喷技术研究背景抗爆性能的要求，发动机对燃气的适应性好。1．1缸内直喷技术简介动力性好。由于不存在爆燃问题，缸内直喷缸外进气发动机是天然气

5、进入气缸之前已经天然气发动机可采用的压缩比可以与柴油机的压在进气总管(或者进气支管)与空气混合进入气缩比相当，因而具有较好的动力性。缸，与空气一起参与缸内压缩冲程，由微量柴油实现较好的排放性能。采用缸内高压直喷技引燃。天然气高压缸内直喷技术是在空气压缩到术，可实现天然气与空气的非均质扩散燃烧，缩上止点前以很高的压力喷入天然气，用微量柴油短预混燃烧过程，降低最高燃烧压力和温度，从引燃，并不参与压缩冲程。而减少噪音和NO排放量。通过调整柴油和天然由于天然气是在压缩行程以气态形式高速喷气喷射的相对时间，可使得噪音和N0排放进一人气缸，有足够的时间与空气混合，故形成的混步降低。合气基本是混合气，同时

6、天然气直喷可实现快调速性能较好。与缸外进气式发动~JLq<同，速燃烧，缩短喷射时刻与点火时刻的时间差可明缸内直喷式发动机由于喷射压力稳定，只需通过显缩短燃烧期1。调节燃气喷射阀的开启时问即可快速调节供气1_2缸内直喷发动机的优点量，与增压压力等因素无关，故其调速性能相对由于燃气并不参与压缩过程，因此对其没有较好。收稿日期：2014～12—07『_■工_■]黄家义等：天然气缸内高压直喷发动机技术研究与能显著减小或消除气体燃料所导致的充量效95％的天然气以300bar的压力喷入火焰中成为主率损失，避免扫气时的燃料损失。燃料燃烧做功。能通过燃料喷射正时、空燃比和点火提前角2LNG缸内直喷柴油机主要

7、系统等参数的协同优化匹配，强化燃烧过程控制。2。1燃料供给1．3缸内直喷技术研究现状缸内直喷发动机在压缩行程到达上止点之前天然气缸内直喷技术是当前研究前沿及热进行喷射，此时缸内压力很大，天然气要顺利喷点，国内有过研究，但局限于单缸机上的燃烧理人缸内还需穿透一定的距离与空气混合，此时喷论和实验分析，并没有实现产品化设计分析。射压力必须远远高于缸内的压力才能够达到要卡特彼勒发动机研究所研制的3501天然气直求。因