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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn#高压缩比天然气发动机性能研究1,21,21,2**肖乃松，陈征，刘敬平（1.汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙，410082；52.湖南大学机械与运载工程学院能源与动力工程系，湖南长沙，410082）摘要：本文对天然气发动机的压缩比和点火正时进行了试验研究，结果表明:随着压缩比的增加，燃烧速率加快，气缸燃烧压力和温度升高，热效率明显提高，但NOx排放量也随之增多；随着点火时刻的提前,天然气发动机的燃气消耗率先降低再升高，存在一个最佳气耗区，但NOx排放随点
2、火时刻提前而持续升高。压缩比为14.5的天然气发动机，通过调节点火提前角，在保持与10.6压缩比同样的NOx排放量条件10下，气耗率可以降低7.81%。可见，通过提高压缩比和合理的点火正时可以实现更好的发动机经济性与排放的平衡。关键词：天然气发动机；压缩比；点火提前角；燃气消耗率；NOx排放中图分类号：TK421.2Astudyonperformanceofnaturalgasenginewithhigh15compressionratio1,21,21,2XIAOnaisong,CHENzheng,LIUJingping(1.
3、StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody,Changsha,410082,China;2.CollegeofMechanicalandVehicleEngineering,HunanUniversity,Changsha,410082,China)20Abstract:Compressionratioandignitiontimingwereexperimentallyinvestigatedonanaturegasengine.Result
4、sshowthatwiththeincreaseofcompressionratio,thecombustionrateisfastened,thein-cylindercombustiontemperatureandpressureincrease,andthethermalefficiencyisimprovedsignificantly,buttheNOxemissionsareincreased.Withincreasedignitionadvanceangle,thebrakespecificfuelconsumpti
5、on(BSFC)ofthenaturegasengineisgraduallyreducedtoaminimumvalueand25thenbeginstorise,whichshowsanoptimalBSFC,buttheNOxemissionsincrease.TheCR14.5enginekeepsthesameNOxemissionswiththeCR10.6enginebyadjustedtheignitionadvanceangle,butitsBSFCcanbereducedby7.81%.Therefore,a
6、betterbalancecanbeachievedbetweenenginefueleconomyandemissionsthroughimprovingcompressionratioandsuitableignitiontiming.Keywords:naturegasengine;compressionratio;ignitionadvanceangle;BSFC;NOxemissions300引言众所周知，石油储备正急剧减少，能源危机和遍布全球的环境污染使得低排放和高效率的内燃机成为主要的研究热点。天然气作为替代石油的
7、绿色燃料之一，具有资源丰富，成本[1-2]低，排放清洁等优点，市场前景较为广阔。35然而，当前市场上大部分天然气发动机都是通过传统发动机改装而来，针对其燃烧系统[3-4]设计较少，导致了其与相同排量的柴油机相比，热效率较低，燃料经济性不高。一些研基金项目：国家自然科学基金（51006032）作者简介：肖乃松（1993年-），男，硕士，高效低排放发动机燃烧和代用燃料燃烧通信联系人：陈征（1978年-），男，博导，高效低排放发动机燃烧和代用燃料燃烧.E-mail:chen.zheng@126.com-1-中国科技论文在线http:/
8、/www.paper.edu.cn[5-7]究者通过研究压缩比对天然气发动机性能影响发现，提高压缩比可以提高发动机热效率，降低温室气体CO2的排放量。但大多数研究者对压缩比的研究多集中在压缩比为10~12，对更高压缩比天然气发动机性能研究较少。然而，压缩比的升高
