天然气发动机应用Miller循环的仿真研究.pdf

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1、第42卷第5期小型内燃机与摩托车V01．42No．52013年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEOct．2013天然气发动机应用Miller循环的仿真研究‘赵光耀1刘昊1孙晓娜1’2张红光1(1一北京工业大学环境与能源工程学院北京1001242一承德石油高等专科学校汽车工程系)摘要：为了提高天然气发动机的热效率，降低发动机NO。排放，本文提出将Miller循环应用于增压稀燃天然气发动机的技术路线。利用GT—Power软件对实验室现有增压天然气发动机建模，在转速2000～5000r·min。范围内，采用Miller循环进行部分负荷与全工

2、况范围的仿真计算。计算结果表明：在部分负荷下，采用Miller循环的增压稀燃天然气发动机的BSFC、NO。体积排放浓度较采用Otto循环均有不同程度的下降。在全工况范围内，特别是低速大负荷与高速中等负荷工况下，采用Miller循环的增压稀燃天然气发动机的BSFC下降幅度较为明显；在低速大负荷及高速工况下，NO，排放降低幅度较明显。关键词：动力机械工程天然气发动机仿真研究Miller循环中图分类号：TK431文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)05—0020—06TheSimulationStudyonNaturalGasEngineUsingMillerCycleZhao

3、Guangya01，LiuHa01，SunXiaonal⋯，ZhangHongguan911一CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering，BeijingUniversityofTechnology(Beijing，100124，China)2一DepartmentofAutomotiveEngineering，ChengdePetroleumCollegeAbstract：InordertoimprovethethermalefficiencyofnaturalgasengineandreducetheNO；emissionsfromengine，

4、thispaperpresentstheMillercycleappliedtothesuperchargedlean—burnnaturalgasen舀netechnolo-gy．GT—Powersoftwarewasusedtomodeltheexistingsuperchargednaturalgasengine，inthespeedrangeof2000—5000r·rain～，usingtheMillercycletoemulateinpartloadandallconditionrange．Thecalculationresultsshowthat：Inpartloadcond

5、itions，comparedwithOttocycle，Millercycleappliedtosuperchargedlean—bumnaturalgasenginecanreducetheBSFCandNO。emissions．Infulloperatingregions，especiallyinhighloadwithlowspeedandmoderateloadwithhighspeedconditions，theuseofMillercyclecaneffectivelyre-ducetheBSFCemissionsfromsuperchargedlean-burnnatura

6、lgasengine．Inhighloadwithlowspeedandhighspeedconditions，theNO，emissionsarereducedapparently．Keywords：Powermechanicalengineering，Naturalgasengine，Simulationstudy，Millercycle引言随着汽车产业的发展，车用内燃机对于石油资源的消耗日益增加，对环境的破坏也越发严重。找到并合理使用一种资源丰富、环境友好的清洁能源成为缓基金项目：北京工业大学第11届研究生科技基金(ykj一2012—8190)；承德市科学技术研究与发展项目(2012

7、2251)。作者简介：赵光耀(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为内燃机节能净化技术。第5期赵光耀等：天然气发动机应用Miller循环的仿真研究21解石油能源大量消耗的重要途径之一⋯。天然气由于具有排放污染低、资源丰富、价格低廉等优点，同时随着天然气资源开发利用的不断深入和基础设施建设的快速推进，天然气已逐步成为一种极具发展潜力的，替代石油的清洁能源。现今各国科研人员对天然气发动机已有了大量深入的研究，主要是在天然气