废气再循环对天然气发动机燃烧过程的影响

【摘要】： 随着排放法规的日趋严格和国内中重型天然气发动机需求量的增大,需要对天然气发动机的排放控制进行深入的研究。稀燃天然气发动机因其良好的经济性和较低的排放而被推崇,但其排放仍不能满足国4及其以上排放法规的要求。本研究针对CA6SE1-21N稀燃天然气发动机进行了废气再循环(EGR)对发动机燃烧、排放影响的实验研究。 实验研究了EGR率对稀燃天然气发动机燃烧和排放性能的影响规律。研究结果表明:通过废气再循环技术来降低稀燃天然气发动机NOx的方案是可行的,其可使稀燃天然气发动机既保持了良好的经济性,又使得NOx排放降低到国4排放限值。 随着EGR率的增加,缸内混合气浓度变稀,放热率重心后移,放热率峰值下降,最高爆发压力降低;EGR率6.0%以内时,燃烧循环变动稍有增加,热效率略有降低。 NOx比排放随着EGR率的增加成线性下降关系,较小的EGR率(8%)就可使NOx排放降低约90%;THC比排放随着EGR率的增加呈上升趋势。 对ESC测试循环13工况进行EGR优化,优化后加权EGR率为3.48%。NOx排放值为3.33 g/(kW·h),已经满足国4排放法规要求。加权后的燃料消耗率增加幅度约为1.3%,THC增加15%。 【关键词】：废气再循环 天然气发动机 稀燃 燃烧 排放
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK431
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 引言7-9
• 1.1.1 能源问题7-8
• 1.1.2 环境问题8-9
• 1.2 稀燃天然气发动机的研究现状9-15
• 1.2.1 混合气分层燃烧技术的研究10-12
• 1.2.2 电控技术的研究12-14
• 1.2.3 废气再循环技术的研究14-15
• 1.3 本文的研究内容15-16
• 第二章 稀燃天然气发动机测控系统的建立16-23
• 2.1 试验测量及控制系统的设计16-18
• 2.2 电控EGR系统的设计18-20
• 2.2.1 EGR回流方案18-19
• 2.2.2 EGR系统的建立19-20
• 2.3 试验方案的确定20-22
• 2.3.1 EGR率的测量方法20-21
• 2.3.2 实验工况的选取21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 EGR对稀燃天然气发动机燃烧影响的实验研究23-32
• 3.1 EGR对发动机性能影响规律23-25
• 3.1.1 热效率对比23-24
• 3.1.2 排气温度对比24-25
• 3.2 示功图分析25-30
• 3.2.1 燃烧压力对比25
• 3.2.2 缸内平均燃烧温度对比25-26
• 3.2.3 放热率对比26-27
• 3.2.4 燃烧始点对比27
• 3.2.5 主燃期对比27-28
• 3.2.6 燃烧循环变动对比28-30
• 3.3 本章小结30-32
• 第四章 EGR对稀燃天然气发动机排放影响的实验研究32-37
• 4.1 废气再循环对NO_x排放的影响规律32-33
• 4.2 废气再循环对THC排放的影响规律33
• 4.3 废气再循环对CO排放的影响规律33-34
• 4.4 EGR率的优化34-35
• 4.5 EGR率优化后的结果35-36
• 4.6 本章小结36-37
• 第五章 全文总结及工作展望37-39
• 5.1 全文总结37-38
• 5.2 今后工作展望38-39
• 参考文献39-44
• 图表索引44-46
• 中文摘要46-48
• Abstract48-51
• 致谢51-52
• 导师简介52
• 作者简介52

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