天然气柴油双燃料发动机性能研究

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1、天津大学硕士学位论文天然气/柴油双燃料发动机性能研究姓名：刘雄申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：傅茂林;张惠明2002.1.1摘要(内燃机的广泛应用所引起的能源短缺和生态环境恶化是目前摆在我们面日U的最丰要的两大难题，随着社会的发展和文明的进步，这些问题将会进一步突现出来。因此，人们迫切需要找到一种“丰富、清洁”的能源来满足社会同益增长的需求。天然气作为一种分布广泛、储量丰富、高效清洁的能源，使得开发应用它成为改善城市大气环境，调整能源消费结构最有希望的一种途径。／}～。本文回顾了天然气发动机的发展历程，

2、介绍了目前国内外天然气发动机的应川状况，对其技术现状进行了分析埘比。在仔细研究天然气发动机技术特征和凼内实际应用水平的基础上，采用了“自然吸气、混合器混合、机械柴油泵的天然气／柴油双燃料发动机”的研究方案，并对一台YC6108Q柴油机成功地进行了双燃料改装。，(文丘里式混合器是目前天然气发动机普遍使用的一种混合器。多年来，混合2§结构尺寸的确定，均通过大量的台架匹配试验，不仅工作量大，而且效率低下、研制费用高，周期长0本文通过研究，提出了混合器的理论计算设计方法，并在试验中验证了其正确性，使其成为一种广泛适用的理论设计

3、方法。(天然气／柴油双燃料发动机在中、低负荷范围内运行时，由于天然气替代率低、空燃比大、缸内燃烧温度低等原因，尾气排放中Hc和cO含量较多。为了降低I{c和cO，J本文设计了进气节流装置调整空燃比，并创新性地提出采用废气再循环(EGR)来提高进气温度，降低HC和C0排放。试验结果证明，这是一项改善双燃料发动机中等负荷排放有效的技术措施。丌发天然气／柴油双燃料发动机的最终目的是将其应用在汽车上，而且目前双燃料发动机主要被应用于各城市的公交客车上。f但是，现在针对天然气／柴油双燃料发动机的研究工作，无论是发动机的动力性能、

4、经济性能还是排放性能，都是由研究机构或发动机厂家在台架上完成的，而城市公交客车由于市内的交通及道路状况．需要经常的怠速、起动、加速和停车，其发动机的使用工况与台架试验工况有很大的区别。为了研究城市公交客车燃用双燃料与燃用柴油相比在运行的实际效果上有何优缺点)本文对双燃料公交客车的两种燃料状态进行了道路试验，并仔细分析了试验结果，对目前我国城市公交客车选用双燃料发动机具有很好的参考价值。关键词：双燃料发动机排放控制废气蒋循J；【=文丘里式混合器节气门汽车道路试验AbstractThewidespreadapplicati

5、Oiloftheinternalcombustionenginescausestwomainproblems：shortageofpetroleumresourcesandthedeteriorationofecologicalenvironment．AndtheyhavebecomemoreandmoreseriOUSwithdevelopingofSOCietyandCUlture．Hence，peopleiSexigentofabundantandC1eanenergyresourcestomeettheincr

6、easingneedsofourSOCiety．NaturalgasiSwidedistribution，abundant，higheffiCiencyandclean．Theapplicationofnaturalgas(NG)hasbecomeoneofthemostpromisingmethodforimprovingatmosphereenvironmentofCityandmitigateshortageofpetroleum．InthiSthesiS．thedevelopmentcourseandtheap

7、plicationofNGenginesweredescribedandthestatusofthetechnologiesappliedtoNGengineshasbeendiscussedindetail．OnthebasiSofthecharacteristiCSofNGenginesandthepracticalstatesoftheapplicationinourcountry，themethodofnaturalintake，mixerandmechanicalinjectionpump，nameiy“NG

8、／dieseldual—fuelengine”wasadopted，andaYC6108Qtypedieselenginewasreformedsuccessfully．VenturitypegasmixeriswidelyapplledtoNGengines．Atpresent，inordertoobtainsuitablepa