CNG商用车燃烧策略



CNG商用车燃烧策略

探讨了在火花点火发动机中CNG发动机的最佳操纵技术，从燃油经济性和废气排放方面确保CNG作为燃料的潜能最大化。对压缩点火发动机转换成具有天然气的双燃料系统进行了相应的研究。与火花点火发动机端口注入相比，天然气的直接注入增大了容积效率、降低了功率损耗、提高了热效率，与汽油机满负荷输出功率相比有些欠缺，但会降低排放。稀薄燃烧增加了电阻率，使发动机在高压缩比下产生更高的热效率。随着预燃室的应用，主燃室内稀薄燃烧策略的湍流有助于实现热效率的最大化和排放的最少化。喷射点火产生多处着火点，可在较小的火焰传播距内、甚至是在稀薄燃烧缓慢的条件下产生较高的燃烧率，提高了部分负荷下燃料经济性和燃烧的热效率，可使非常稀薄的混合气在主燃烧室内燃烧。

传统火花点火发动机中的喷射点火策略促进缸内的燃烧变化，受火花塞附近局部循环气流和化学成分的影响，火焰有一定的改善。对火花点火发动机而言，直喷技术和喷射点火技术的耦合是将直喷和稀薄燃烧的优点综合的最好方法，在满负荷情况下可产生更高的热效率，并改善燃油经济性，通过负荷控制改善部分负荷，使燃料混合物的量接近化学计量达到最稀，以使NOx排放几乎为零。理论证实这种耦合技术是可行的，特别是对CNG发动机，经过深入研究和试验，该技术将是一种满足未来需求的方法。

柴油机的热效率高、扭矩大和运行成本低，是重型车辆最理想的动力。然而由于近些年出台的严格排放标准，使得压缩点火发动机的替代燃料受到关注。研究发现的几种替代燃料相比柴油更能降低排放量。天然气是柴油最理想的替代燃料，因为其可减少NOx、PM和CO2的排放，同时保留传统柴油机效率高的特性。

Alberto Boretti et al. SAE 2013-01-2812.

编译：赵唤