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基于增压中冷、EGR的重型LNG发动机燃烧排放特性模拟研究
| 论文题名： | 基于增压中冷、EGR的重型LNG发动机燃烧排放特性模拟研究 |
| 关键词： | 重型汽车;液化天然气发动机;燃烧排放;增压中冷;工况模拟 |
| 摘要： | 天然气因其资源丰富，价格便宜和排放清洁而被认为是未来最具有应用前景的汽车发动机代用燃料，而液化天然气(LNG)因其能量密度大、续驶里程长等优点，成为重卡天然气发动机的首选燃料。近几年国内外天然气汽车发展迅速，同时汽车排放问题也越来越受到世界各国重视，我国在2005年发布的GB17691中规定了包括重型天然气发动机第五阶段的排放限值。天然气发动机排放控制主要分为稀薄燃烧和当量比燃烧两条技术路线，各具优势，多数产品主要使用稀薄燃烧技术，但当量比燃烧更具发展前景。目前国内达到国Ⅴ排放要求的天然气发动机多数采用国外技术，自主开发能力较为缺乏，产品不便推广使用。因此，本文旨在研究当量比燃烧条件下，增压中冷和EGR技术对重型LNG发动机燃烧排放影响，利用该机内净化技术路线使其达到国Ⅴ排放要求。 本文利用AVL-BOOST软件在某款国Ⅳ重型LNG发动机的基础上建立包含增压中冷、EGR的发动机模型，经过标定并利用实验数据验证了模型的可行性。利用该模型，在参照国Ⅴ标准ETC循环得到的模拟工况(1800 r/min，25％、50％、75％、100％)下，保持其他参数及条件不变，进行进气压力、进气温度和EGR率单因素对发动机燃烧排放影响研究。得到了进气压力、进气温度、EGR率对发动机NOx排放和发动机扭矩影响较大，对CO、HC排放和燃料消耗率影响较小的结论。其中，EGR率对NOx的影响程度明显大于另外2种因素对其的影响。根据以上每种因素对发动机性能影响规律及影响程度，提出燃烧排放优化方案，通过先后优化EGR率、进气压力和进气温度，使所研究的重型LNG发动机达到国Ⅴ排放水平，同时也提高了其他性能。 论文研究结果对进一步深入展开增压中冷和EGR技术对重型LNG发动机性能影响研究奠定了一定的基础，为我国企业自主开发国Ⅴ天然气发动机提供了相关理论依据，具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 曹初 |
| 专业： | 交通运输工程;载运工具运用工程 |
| 导师： | 邵毅明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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