喷油器对柴油引燃天然气发动机性能影响的试验研究

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1、分类号：TK431单位代码：10183研究生学号：研2015422132密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）喷油器对柴油引燃天然气发动机性能影响的试验研究ExperimentalInvestigationintotheEffectoftheInjectoronthePerformanceofaPilot-ignitedNaturalGasEngine作者姓名：许瑞专业：动力工程及工程热物理研究方向：内燃机公害与控制指导教师：王忠恕教授培养单位：汽车工程学院2018年6月—————————————————————喷油器对柴油引燃天然气发动机性能影响的试验研究—

2、————————————————————ExperimentalInvestigationintotheEffectoftheInjectoronthePerformanceofaPilot-ignitedNaturalGasEngine作者姓名：许瑞专业名称：动力工程及工程热物理指导教师：王忠恕教授学位类别：工学硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责

3、任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》

4、投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：动力工程及工程热物理论文题目：喷油器对柴油引燃天然气发动机性能影响的试验研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市人民大街5988号吉林大学南岭校区能源与动力大楼414室（130025）作者联系电话：18166893581摘要喷油器对柴油引燃天然气发动机性能影响的试验研究柴油引燃天然气发动机的主燃料是天然气，柴油起引燃作用，柴油的燃烧过程直接影响着天然气的着

5、火及随后燃烧过程。喷油器作为喷油系统的重要组成部分，其喷孔数目、孔径、锥角等几何参数直接决定了柴油雾化质量，进而影响了天然气-空气混合气的着火点和着火区域。与原柴油机匹配的喷油器，并不一定能使柴油引燃天然气发动机性能达到最优。为了探索喷油器对柴油引燃天然气发动机性能的影响规律，为工程研究提供试验数据，本文对6组不同喷嘴结构的喷油器进行了试验研究。试验中选取了三种孔径，原机孔径（0.167mm），大孔径（0.193mm）和小孔径（0.132mm）。研究结果表明：低负荷工况下，随着喷油时刻的提前，小孔径的缸压峰值与原机和大孔径相比，呈下降趋势。小孔径的燃烧始点SOC（

6、startofcombustion）、燃烧重心CA50（crankangleatwhich50%ofthetotalenergyreleases）先是比另两组喷嘴提前，后又比另两组喷嘴延迟。这是因为小孔径的燃油雾化较好，随着喷油时刻的提前，油气混合时间增加，使其雾化较好的优势被抑制。在喷油时刻较小时，小孔径的热效率最高，随着喷油时刻的提前，小孔径和原机的热效率基本重合，大孔径的热效率一直较低。孔径较小时，一方面雾化较好；另一方面，油束射程较短，而相邻油束的外缘夹角变小或重叠，减少了燃油空间分布。转速增大时，涡流强度增加，大孔径的贯穿距离受到抑制，热效率相对减小更多

7、。当喷油时刻较小时，孔径较小的THC及CO排放较低，NOx及CO2排放较高。随着喷油时刻增加，三组喷嘴的THC、CO排放都是先降低后升高，孔径越小，拐点越靠近上止点。试验中选取了三种锥角，原机锥角（上下两层均为152°）、分层锥角（上层153°下层119°）及小锥角（上下两层均为142°）。研究结果表明：低负荷工况下，随着喷油时刻的提前，缸压峰值从高到低依次为原机锥角、分层锥角、小锥角。A转速下三组喷嘴的燃烧始点基本重合，C转速下燃烧始点原机锥角最早，分层锥角次之，小锥角最迟。这是因为喷雾锥角较小，则燃油雾化程度变差，且不能有广泛地分布在燃烧室空间中，而锥角较大时

8、，燃油贯穿