双燃料发动机低负荷燃烧过程的试验与模拟分析

摘要

为了揭示柴油/天然气双燃料发动机低负荷热效率低和HC排放高的本质原因,以一台直列6缸、增压中冷柴油/天然气双燃料发动机为研究对象,试验过程中,保持发动机转速不变,大范围调节了天然气替代率.为了了解双燃料发动机燃烧过程的微观情况,利用商用软件STAR-CD对不同替代率下的燃烧过程进行了模拟分析.结果表明,随着替代率的增加,缸内压力和放热率逐渐降低,CA10、CA50和COV先变化较小后明显增加;燃料燃烧质量随替代率增加而逐渐下降,发动机有效热效率逐渐降低;双燃料发动机低负荷高替代率下存在大量的天然气不完全燃烧,在燃烧室的底部和气缸轴线区域存在大量的CH4剩余.