[优秀论文]燃用天然气合成油发动机燃烧特性与可靠性研究.pdf

上海交通大学
博士学位论文
燃用天然气合成油发动机燃烧特性与可靠性研究
姓名:武涛
申请学位级别:博士
专业:动力机械及工程
指导教师:黄震
20080401
燃用天然气合成油发动机燃烧特性与可靠性研究摘要面对石油资源短缺和环境污染的两大挑战,发动机燃用清洁的代用燃料是解决此挑战的有效途径。作为一种新型的代用燃料,天然气合成油哂懈呤橹怠⑽蘖蚣暗头继康榷捞匦灾剩哂薪档团欧诺那力。然而,要将糜谙钟械姆⒍希⑹笹发动机性能和排放优于柴油机,以及与橡胶相容性和燃料润滑性等方面需要进行大量深入的研究。本文针对剂咸氐悖低晨U沽薌发动机燃烧排放以及可靠性的研究工作。,研究了混合燃料理化参数特性,并给出了这些参数与寤质暮叵怠;旌先剂暇大多数理化参数与谋壤氏咝怨叵怠采用高速摄影的方法研究了缥硖匦裕⒂氤9娌裼徒辛吮冉稀氩裼团缥碜督窍嗖畈淮螅珿喷雾锥角随喷射压力增大而增大;在相同的喷雾时间历程,墓岽┚嗬胄∮诓裼停籊离开喷嘴时刻较柴’油略有延迟。在油泵实验台上,测试了多个工况下剂系呐缬退俾屎油管压力等参数,计算了音速,并与柴油进行了对比,首次在油泵实验台上对呐缟涔探辛搜芯俊=峁允荆弊K俨槐洌娓汉稍龃螅喷油速率、泵端和嘴端压力都逐渐增大,峰值出现的相位后移;循环喷油量明显增加,喷油持续期延长。当负荷不变,随转速升高,喷油速率逐渐增大,最大喷油速率出现的相位滞后,循环喷油量增大,喷油持续期延长;泵端和嘴端压力上升点位置前移,压力峰值逐渐增大,但出现的相位几乎相同。氩裼投员妊芯糠⑾郑珿的喷油速率枚撕妥於搜沽Ψ逯担均较小;难放缬土拷仙伲籊的喷油始点均比柴油略有延迟,喷油持续期较短;囊羲傩∮诓裼汀在燃烧器中燃烧筒裼停酶呦袼厥胂嗷信纳悖冉狭氩裼偷幕鹧嫜潭群透叨龋⒉捎萌ǚㄑ芯苛薌与柴油火焰温度特点。幕鹧嫜潭刃∮ú裼突旌先剂希诓煌た龊凸┯吞崆敖窍拢馐粤擞秃摹⒏籽购排放等数据,试验研究了转速、负荷、供油提前角、工况和美柴油相当。
国工况对发动机的动力性、经济性、燃烧和排放影响。结果显示的油耗、热效率和排放都优于柴油,燃烧噪声较小,特别是能同时降低、、⑻佳毯虲排放。结合醇类燃料高含氧、易挥发和团欧诺挠诺悖谝惶ㄑ谷际椒动机进气道上加装了喷嘴预喷甲醇、乙醇和异丙醇,同时缸内直喷研究了⒍春先忌漳J较碌娜忌蘸团欧盘匦浴O喽杂诖縂发动机,春先忌账淙坏贾翪虷欧糯蠓壬撸牵づ绱燃料后能同时降低吞佳膛欧牛乇鹗窃せ旌下式洗蟮那榭鼋档头更大。测试了发动机上常用的丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶和氯化聚乙烯四种橡胶材料试样在剂现薪小时前后的质量、体积、硬度、拉伸强度、撼断伸长率和撕裂强度等参数。比较了这些参数的变佬率,研究了这些橡胶材料与南嗳菪浴HR冶鸾和耆ú皇屎显贕发动机上使用,、氟橡胶和氯化聚乙烯橡胶可以选用,其中氟橡胶的性能最优。采用四球机和专门搭建的油泵试验台,测试了金属小球和柱塞偶件的反映磨损情况的参数,研究了添加了润滑改进剂的蠡阅堋=峁示添加了润滑剂的ニ鹬翟诒曜枷拗捣段冢芄宦闳蠡G蟆本文研究表明,在增压柴油机上不需进行大的改动就可以奁接燃用纯约盎旌先剂希β视朐嗟保秃暮团欧哦冀档停绻映倥缬时刻,可以大幅度降低欧牛霾换岫窕佳膛欧拧2捎媒涝づ醇类燃料,直喷母春先忌漳J剑梢酝苯档蚇和碳烟排放,预混合率愈大,降低排放幅度愈大。氟橡胶与嗳菪院芎茫梢杂糜⒍吐废低常砑尤蠡恋腉能够克服供油系统磨损问题,完关键词:发动机,天然气合成油椤】已忌眨牛春先忌眨煽啃全达到润滑标准。摘要Ⅱ
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苠秀上海交通大学上海父嬗大零学位论文原创性声明期:谚年钥矽日本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文