发动机燃用天然气掺二氧化碳混合燃料的循环变动试验研究  

Experimental Study on Cycle-to-Cycle Variation of NG/CO_2 Blend Engine

作　　者：许健[1] 张欣[1] 刘建华[1] 沈志勇[1] 

机构地区：[1]北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044

出　　处：《内燃机工程》2011年第3期12-16,22,共6页Chinese Internal Combustion Engine Engineering

基　　金：国家自然科学基金项目(50676008)

摘　　要：在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的天然气掺二氧化碳混合气体燃烧循环变动的试验研究。研究结果表明:随着混合气中二氧化碳体积比的增加,燃烧稳定性下降,发动机循环中出现部分燃烧和失火等不正常燃烧现象。通过分析最高缸压和其对应曲轴转角的关系、平均指示压力与最高缸压对应曲轴转角的关系以及平均指示压力和最高缸压的关系等,考察了发动机快速燃烧循环与慢速燃烧循环在特征参数之间关系中的发展规律,混合气中二氧化碳体积比的增加,燃烧放热变慢,导致平均指示压力的循环变动系数增大。Experimental research on cycle-to-cycle variation of a single cylinder spark ignition engine operating on natural gas with 10 %,20 %,30 % and 40 %（in volume） CO2 additions was conducted.The results show that with the CO2 in blends increasing,engine operation stability decreases and abnormal combustion phenomena such as partial-burning,misfire etc.,occurs.The interdependence between the max.cylinder pressure and its corresponding crank angle,the indicated mean effective pressure（IMEP） and the corresponding crank angle of the max.cylinder pressure,the IMEP and the max.cylinder pressure were analyzed.The transformation of characteristic parameters for both fast and slow burning cycles was investigated.When the CO2 fraction increases,the heat release rate becomes slower,causing cycle-to-cycle variation coefficient of IMEP increasing and engine operation stability worsening.

关 键 词：内燃机 发动机 天然气 二氧化碳 燃烧 循环变动 

分 类 号：TK464[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]