废气再循环率及点火时刻对天然气发动机燃烧和排温的影响

• 作者: 施东晓 郭立新 钟博 姚春德
• 来源期刊: 内燃机工程
• 关键词: 天然气发动机 废气再循环 点火时刻 当量比燃烧 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 7-14
• 页数: 8页
• 分类号: TK432
• 语种: 中文
• DOI: 10.13949/j.cnki.nrjgc.2021.01.002

摘要

基于一台当量比燃烧的天然气发动机,采用三维燃烧分析与发动机一维热力学计算相结合的方式开展了废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率及点火时刻对缸内燃烧过程和发动机排温的影响研究.研究结果表明:随着EG R率的增加,燃烧相位后移,燃烧持续期延长,放热率峰值减小,最大压升率、缸内最高燃烧压力和最高平均燃烧温度均降低,再循环废气的稀释作用和热容效应能够抑制混合气的燃烧.随着点火时刻的提前,燃烧重心(CA50)前移,燃烧持续期缩短,最大压升率、缸内压力和放热率峰值均增大.排温随EGR率的增大和点火时刻的提前而降低.保持空气和燃气进气量不变,EGR率增大至23％,点火时刻提前至-18°能够将原机标定功率提升7.4 kW,有效燃料消耗率降低4 g/(kW·h).当空气和燃气进气量增加11.6％,EG R率大于19％,点火时刻早于-10.5°时,可将原机标定功率提升36 k W并且将排温控制在760℃以内.