米勒循環(huán)在天然氣發(fā)動機(jī)上的性能開發(fā)研究.pdf

1、天然氣汽車作為新能源汽車近年來發(fā)展十分迅速，但是天然氣發(fā)動機(jī)目前存在燃燒爆震、熱效率低等問題，迫切需要研究更加高效的天然氣發(fā)動機(jī)。米勒循環(huán)方式的天然氣發(fā)動機(jī)技術(shù)，不僅可以在抑制爆震的前提下提高發(fā)動機(jī)的壓縮比，提高了發(fā)動機(jī)的熱效率，而且能大幅降低了NOx排放，可以滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)。本文針對目前國內(nèi)重型然氣發(fā)動機(jī)的研究現(xiàn)狀，采用模擬仿真技術(shù)對米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)的工作過程進(jìn)行了研究，并通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。本文做了如下工作:
　　(

2、1)針對目標(biāo)天然氣發(fā)動機(jī)利用GT-Power軟件建立一維仿真模型，并將對比分析在不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機(jī)性能和熱力學(xué)參數(shù)、不同氣缸的缸壓和放熱率，結(jié)果表明本模型能夠與實(shí)驗(yàn)很好的吻合。
　　(2)通過對天然氣發(fā)動機(jī)幾何壓縮比和進(jìn)氣相位的仿真研究，得出這兩個參數(shù)對天然氣發(fā)動機(jī)性能影響的規(guī)律;在保證有效壓縮比不變的前提下研究膨脹比對發(fā)動機(jī)熱效率、燃?xì)庀穆实刃阅苡绊懙囊?guī)律，并找出實(shí)現(xiàn)米勒循環(huán)的最佳膨脹比。
　　(3)針對米勒循環(huán)動力性下

3、降的問題，研究了進(jìn)氣系統(tǒng)及不同EGR率對發(fā)動機(jī)性能的影響規(guī)律，并優(yōu)化出合理的米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)的基本參數(shù);針對進(jìn)氣門早關(guān)和進(jìn)氣門晚關(guān)兩種米勒循環(huán)方案，對比其設(shè)計(jì)、動力學(xué)表現(xiàn)及性能差異;同時通過臺架試驗(yàn)驗(yàn)證米勒循環(huán)，并對比其與奧托循環(huán)的性能差異。
　　(4)通過米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)的一維模型模擬分析及樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，研究發(fā)現(xiàn)米勒循環(huán)耦合EGR，能有效拓寬爆震邊界，提高發(fā)動機(jī)在中低速下的熱效率1-2％，能夠明顯降低整機(jī)熱負(fù)荷，并且能有