lpg／柴油双燃料发动机排放性能研究

《lpg／柴油双燃料发动机排放性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LPG／柴油双燃料发动机排放性能研究2004-4-1分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网　　　　　　　　　　　　　　　边耀璋祁东辉张春化长安大学　　引言　　近年来，我国一些城市相继将柴油车赶出了市区，这种做法，与国际上几十年来汽车动力的柴油化趋势恰恰相反，可能会对我国柴汕车的发展带来一定的负面影响。禁止柴油车进城是一种行政手段，从管理角度，该禁止的应当是所有小符合国家有关法规、标准或规范的车辆，不论它是甚麽车型，哪怕它是牌子很亮的进口车或者是标称的绿色燃料汽车。而不应当以车类或车型为界笼统地一刀切。这些城市发布禁柴令的理由大体上都是认定柴油车所造成的污染比汽油车严

2、重，这个认识显然与业界的看法相反。原因是柴油车排污中的微粒浓度的确大于汽油车且微粒直观上表现为排气冒黑烟，看得见摸得着，很容易给人以柴油车比汽油车排污严重的表象。如果柴油机的技术水平欠高，则会使误解加深。应当正视，我国的柴油车水平与国外先进水平还存在很大的差距。柴油车尤其是柴油公交车冒黑烟问题确实是大城市尤其是旅游开放城市的心头病。不管是否禁止柴油车进城，努力提高我国柴油车的技术水平、降低柴油车排污并着重解决冒烟问题都应是当务之急。　　　1治理柴油车排污的技术途径　　治理柴油车污染的渠道，一是从改进柴油机的燃烧系统和燃料供给系统、采用电控技术和后处理技术等方面着，

3、扎扎实实地提高柴油机的技术水平；二是以原柴油机为基础采取一定的技术措施后，改烧或掺烧绿色气体燃料，如天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等。第一项措施是常规技术措施，本文讨论第二项，即代用燃料方面的措施，这是一项在现有技术水平的基础上可以使柴油机冒烟大幅度下降的措施。考虑到液化石油气携带和加注比天然气方便，能量密度大、续驶里程长，本文侧重介绍液化石油气的应用。　　2LPG／柴油双燃料的应用方式　　柴油车燃用液化石油气的技术途径有改为点燃式发动机和采用LPG／柴油双燃料两大类。改为点燃式发动机方案是将柴油机从压燃式改为点燃式，一般是单烧LPG，也可以LPG／汽油两

4、用。由于将柴油机改为电火花点燃式LPG发动机，必须较大幅度地降低压缩比，原柴油机机件的强度余量太大，相当不合理，较少采用。而将柴油机改为电火花点燃式LPG发动机有多年的研究和实践。这项工程通常由生产柴油机的厂家实施。对柴油机改为点燃式发动机方案本文不做进一步探讨，LPG／柴油双燃料方案是将LPG和柴油先后或同时供入气缸、两种燃料共同参与燃烧的方案。LPG／柴油双燃料在压燃式发动机上的供给方式主要有LPG与柴油混合喷射和LPG预混进气加柴油喷射两种。　　1)LPG与柴油混合喷射　　该方案是指将LPG与柴油事先混合，之后一同喷入气缸。本研究采用的方案是利用高压氮气使L

5、PG液化并与柴油形成混合燃料。在供油管路上连接一个耐高压；过滤器和电磁阀，可过滤混合燃料的杂质和及时切断供油，保证试验的安全和防止对发动机的损坏，燃料供给系统图1所示。　　2)LPG预混进气加柴油喷射　　LPG预混进气有真空进气和直接喷射两类。真空进气是当前一种主要的应用方案，系统简图如图1所示。原机结构基本不变的情况下加装套LPG供给装置。具体为LPG经蒸发、减压后在进气管通过一个混合器与空气进入气缸，在活塞到达压缩行程上止点前，喷入小部分柴油(通常称引燃油)引燃。要求引燃油喷射系统有不同于柴油机的特性，主要包括自动地射少量油的能力以及适时喷时间，并且具有良好的

6、贯穿和重复性，这对双燃料发动机的性能和排欣有很大的影响。　　LPG直接喷射有单点喷射和多点喷射之分。单点喷射足指用一个喷嘴将LPG喷人进气歧管的适当部位，与空气混合，进一步在气缸内形成均质混合气。压缩行程接近终了喷入引燃。该方案与真空进气相比能较精确地控制LPG燃料量；多点喷射是指用多个喷嘴将LPG喷人各缸进气门处，其优点除能精确地控制LPG燃料量外，并能保证各缸优良的燃料分配。上述两种方案，发动机性能优于真空进气，但改动较大，改装成本高。柴油喷射系统主要有机械控制、机电控制和电脑控制等三种类型。由于双燃料发动机只需要少量的引燃油，故不论采用那种喷油系统，都不能原

7、封不动地应用。如对于机械控制燃油喷射系统应采取一些措施改变或取消调速装置对燃油量的控制等。　　3试验用发动机和试验用仪器　　本文对不同供给方案的LPG／柴油双燃发动机的排放特性分别进行了试验分析和比较。试验在卧式、单缸、四冲程、自然吸气、水冷直喷式ZH1105W型柴油机上进行。该机采用浅w型燃烧室，以适当的进气涡流帮助形成混合气。发动机的主要技术参数如表1所示。　　　　　　　　　　　　　　　　　表1　　　　　　　　　　　　　发动机的主要技术参数技术规格柴油LPG柴油混合液缸径／行程（mm）105/115连杆长度（mm）185吸气方式自然吸气冷却方式水冷燃烧室形状w

8、型压缩比例