LPG/汽油双燃料发动机性能研究

摘要

该文采用试验和数值计算两种方法对汽油-LPG双燃料发动机的各种性能作了详细的分析.在试验过程中,利用NJG427型汽油发动机对应用较广的几种LPG装置进行了对比试验, 主要测试内容包括:发动机转速、有效扭矩、有效功率、燃料消耗量和尾气排放等.另外,还采用理论模型对不同燃料、不同点炎提前角、不同过量空气系数(空燃比)、不同压缩比等情况下的发动机排放性能进行了详细的计算对比分析.该文的理论分析主要针对55﹪负荷工况下NO排放浓度的预测计算和对比分析.试验结果和数值计算结果都说明,对于改装后的NJG427汽油发动机,燃用LPG的动力性和某些排放性能并不比燃作汽油的好.燃用LPG的怠速排放和经济性比燃用汽油时有明显提高.

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪 论

1.1 概述

1.2 国内外双燃料汽车的发展现状和展望

1.3 国内外排放法规的情况

1.4 本课题的研究背景和意义

1.5 本文的主要目的和内容

第二章 试验装置和方法

2.1 试验设备和仪器

2.1.1发动机主要技术参数

2.1.2试验主要仪器设备及测试方法

2.1.3发动机试验台架布置

2.2 转换装置

2.2.1控制器(燃料转换开关，Switch)

2.2.2蒸发调压器(气化减压器，Vaporizer)

2.2.3气量调节阀(Register)和混合器(Mixer)

2.2.4 LPG储气罐(LPG Tank)

2.3 试验方法和数据处理

第三章试验结果分析

3.1 动力性

3.2 经济性

3.3 排放性能

3.3.1怠速

3.3.2负荷特性排放

3.3.3九工况台架试验

第四章汽油机工作过程数学模型建立

4.1 概述

4.2 汽油机的数值计算模型

4.2.1单区模型

4.2.2双区模型

4.2.3多区模型

4.2.4一维模型

4.2.5二维模型、三维模型

4.3 零维燃烧模型

4.3.1概述

4.3.2基本假设

4.3.3基本微分方程

4.4气缸工作过程分析

4.4.1气缸各工作阶段的热力学分析

4.4.2模型中各概念的分析和计算公式

第五章汽油机排气成份的预测计算

5.1概述

5.1.1有害排放物的生成

5.1.2影响汽油机有害排放物生成的主要因素

5.2碳氢燃料燃烧的化学平衡计算

5.2.1十种燃烧产物的化学平衡计算

5.2.2化学平衡常数Kp的计算

5.3 NO的部分平衡浓度计算

第六章 汽油机工作过程数值计算

6.1数值计算程序说明

6.2数值计算与试验对比分析

6.2.1汽油与LPG的NO排放性能对比

6.2.2过量空气系数α对NO浓度的影响

6.2.3点火提前角θ对NO浓度的影响

6.2.4压缩比ε对NO排放的影响

6.2.5每次循环中NO的生成规律

第七章 结束语

7.1 存在的问题

7.2 结论

主要参考文献

致谢