不同裂解气掺烧比的醇氢发动机性能研究

发布时间：2024-04-19 02:52

　　随着社会的发展,内燃机市场不断扩大。同时,化石能源安全问题也日益严峻,汽车尾气导致的环境污染日渐加剧,对我国经济可持续健康发展提出了重大挑战。因此,寻找一种更清洁、更高效的新型燃料成为重要的研究方向之一。甲醇是一种比较理想的发动机清洁燃料,其燃烧速度快、氧含量高,能有效改善缸内燃烧;同时,可回收发动机排气能量裂解甲醇,并将其裂解气与甲醇进行掺混燃烧,进一步节能减排。鉴如此,本文将某4缸点燃式发动机改造为甲醇发动机,建立基于三维CFD平台的仿真模型并通过台架试验进行标定。计算分析了不同甲醇裂解气掺烧比的醇氢发动机在当量比条件下的燃烧特性和热效率等,以及裂解气与点火正时、进气正时和EGR之关系;同时,研究了甲醇裂解气对发动机稀薄燃烧及起动性能的影响。结果表明:(1)当量比燃烧时,定转速和进气压条件下,随着掺烧比的增大,缸压峰值、放热率峰值以及缸内温度峰值均升高,且对应的曲轴转角提前;发动机循环指示功减小,动力性下降;同时,最佳点火提前角延后,发动机爆震倾向增加。在相同负荷下,燃料自身指示热效率₂随着掺烧比的增大而减小,但综合指示热效率₁有明显提升...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1醇氢发动机单气缸几何模型

图2.1醇氢发动机单气缸几何模型件设定象是一台预混发动机，所建模型简化了喷射过程，用以代替喷油和预混过程。并根据台架试验结果和相关的的边界条件，其中主要边界条件见表2-2。表2-2边界条件边界名称/单位数值进气温度/K298缸盖温度/K500缸壁温度/K460活....

图2.1发动机试验台架示意图

华中科技大学硕士学位论文轨，多余的甲醇通过回油处理器返回燃料箱。通过智能油耗仪，可试验中分别通过冷却水恒温系统和机油恒温系统来控制冷却水温和动机正常运行。甲醇发动机试验台架示意图及实物图如图2.2和图

图2.2发动机试验台架实物图

图3.4观测点位置图

图3.4观测点位置图图3.5(a)、(b)、(c)、(d)为甲醇裂解气掺烧比分别为0%、30%、50%和80%时，测点中爆震幅度最大的缸压和平均缸压的对比曲线。由图中可以看出，在相同点火下，甲醇裂解气替代比为0%时，压力波动最大值为0.15MPa，首个压力波动峰值对....

本文编号：3958121