CNG／柴油双燃料发动机燃烧特性研究-论文.pdf

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1、·2014中国汽车工程学会年会优秀论文(选登)·CNG／柴油双燃料发动机燃烧特性研究王晓辉秦克印郝宝玉(中国第一汽车股份有限公司技术中心)【摘要】基于某高压共轨柴油机进行CNG／柴油双燃料发动机的燃烧特性研究。在不同工况下通过改变引燃柴油的喷射参数及空燃比改变燃烧特性．对发动机燃烧压力进行实时测量，对比分析双燃料发动机与柴油机的燃烧差异及引燃油量、引燃时刻和空燃比对双燃料发动机燃烧的影响。基于试验得出双燃料发动机的放热率、起燃时刻及燃烧持续期等特征．从而给出双燃料发动机性能提升建议。主题词：CNG／柴油双燃料发动机燃烧特性引燃油量引燃时刻中图分类号：U464．172文献标识码：A文章编号

2、：1000—3703(2014)09—0013—05ResearchonCombustionCharacteristicsofDiesel／CNGDualFuelEngineWangXiaohui，QinKeyin，HaoBaoyu(ChinaFAWCo．，LtdR&DCenter)【Abstract]Thecombustioncharacteristicsofadiesel／CNGdualfuelenginebasedonCRdieselengineisstudiedinthispaper．Atdifferentworkingconditions，dieselinjectionpara

3、meterandA／Fratioareaheredtochangecombustioncharacteristicandmeasurethecombustionpressureinreal"time，thedifferenceincombustioncharacteristicofthedualfuelengineandthedieselengineaswellastheinfluenceofthepilotfuelquantityandA／Fratioontheenginecombustionarecomparedandanalyzed．Basedonthetestresults，th

4、eheatreleaserate，thestarttimeofthecombustionandthedurationofcombustionareobtained，themethodstoimprovetheperformanceofthedualfuelenginearesuggested．Keywords：Diesel，CNGdualfuelengine，Combustioncharacteristic，Pilotfuelquantity，Pilotfuelsupplytiming1试验样机2试验方案以一汽CA6DL2—35E4R发动机为研究对象．增试验选取发动机欧洲稳态测试循环(E

5、SC循环)加节气门、天然气减压部件、气轨、天然气喷嘴及燃中A25、A75、C25、C754个工况点，覆盖排放区内高气电控系统燃料供给系统采用电装高压共轨系统低转速及高低负荷．以表征双燃料发动机工作特性。及一汽天然气供给系统f进气道多点喷射1：控制系在无进气控制和有进气控制两种燃料调节模式下分统采用双ECU协同控制：单柴油模式工作时由柴油别研究引燃油量(替代率)、引燃时刻(柴油喷射时刻机ECU控制工作．双燃料工作时由柴油机ECU控SO1)及空燃比A对双燃料发动机燃烧的影响特点制喷油、天然气ECU控制喷气协调工作试验用发天然气质量替代率西为发动机工作在相同工动机的主要技术参数如表1所列况且改

6、用双燃料工作方式后．被天然气所替代的柴表1双燃料发动机主要技术参数油量与原纯柴油工作方式的总柴油量之比．其表示发动机型式直列、6缸、四冲程、天然气替代柴油量的多少．替代率越大．燃料经济性四气门、水冷、增压中冷排量／L8．6越好。其计算公式为：压缩比17．6排放路线EGR-100％(1)0额定功率／kW260式中，m。为柴油单燃料工作时柴油量；m为双燃料额定转速／r．min-12100最高转速／r·min2415工作时柴油量最大扭矩，N．m1500天然气能量替代效率西为发动机工作在相同2014年第9期一13—·2014中国汽车工程学会年会优秀论文(选登)·工况时，改用双燃料工作方式后’被替

7、代柴油的理论能量与所消耗天然气的理论能量之比，其表示天-^然气燃烧有效热效率与柴油燃烧有效热效率之比，替代率越大，天然气燃烧完善程度越高。计算公式为：加∞∞∞∞0∞祷豢辎帖．100％(2)式中，为柴油低热值；‰为双燃料工作时燃气量；为天然气低热值。曲轴转角／(o)(e)C25工况3试验结果及分析3．1不同替代率下双燃料发动机燃烧特性图1所示为喷油提前角为0。时各工况放热率随替代率的变化情况。可知．当发动机运行于小负n￡●荷时，随着替