以沼气为燃料的发动机改装及其性能参数优化试验研究

【摘要】：文章首先介绍以沼气作为发动机燃料的应用研究现状和重要性,沼气的成份、物理化学性质及其在发动机上燃用需解决的问题,从中找出燃用沼气的技术措施。由于沼气的主要成份为CH_4但成份中含有相当比例的CO_2,辛烷值高,着火温度高,燃烧速度慢,抗爆性强,在发动机上燃用首先解决起动着火性能,所以需要采用较大的压缩比和采用高能点火及较高的点火提前角或供油提前角,以及配置合适空燃比等技术方法。为此,分别对165F汽油机和165F柴油机进行燃用沼气的改装试验。将汽油机原机的磁电机点火系统改成蓄电池点火系统,改善它的点火强度,获得更好的起动和低速运转性能;加装沼气—空气混合器,以获得适当空燃比,使发动机起动容易且能正常运行;改变压缩比和点火提前角,对比其动力性能;柴油机上改装试验是采用双燃料发动机方式,加装沼气—空气混合器,改变供油提前角,对比其动力性能和经济性能。试验表明:汽油机和柴油机经过改装燃用沼气发动机都能起动,加速效果好,运行正常,通过提高汽油机的压缩比和增大点火提前角,能够改善发动机的燃烧,提高其动力性,节油效果明显;保持柴油机的高压缩比,增大供油提前角,也能够改善沼气—柴油双燃料发动机的燃烧,其动力性能和经济性能亦有提高。 为了寻求发动机性能参数的优化匹配,在性能试验的基础上,运用多因素二次正交回归旋转组合试验的设计方法,选择压缩比、点火提前角、 【关键词】：沼气发动机 调整参数 压缩比 点火提前角 供油提前角 汽油机 柴油机
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK43
【目录】：

• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 课题的研究背景9-10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 课题的研究方向及主要内容11-13
• 第二章 沼气及其燃烧特性13-16
• 2.1 沼气的来源及特性13-15
• 2.2 沼气在内燃机中燃用的特点15-16
• 第三章 沼气作为汽油机燃料的技术措施16-27
• 3.1 影响火花点火沼气发动机性能的结构参数及调整参数16
• 3.2 压缩比对火花点火沼气发动机性能的影响及其改变压缩比的方法16-18
• 3.2.1 压缩比对火花点火沼气发动机性能的影响16-18
• 3.2.2 改变发动机压缩比的方法18
• 3.3 高能点火对火花点火沼气发动机性能的影响18-20
• 3.4 点火装置的分类及其发展20-23
• 3.4.1 电感放电高能点火技术20-22
• 3.4.2 电容放电高能点火技术22-23
• 3.5 点火提前角对火花点火沼气发动机性能的影响23
• 3.6 沼气作为汽油机燃料的技术措施23-24
• 3.7 汽油机的改装24-27
• 3.7.1 改装方案24-26
• 3.7.2 火花点火沼气发动机结构26-27
• 第四章 沼气作为柴油机燃料的技术措施27-32
• 4.1 影响沼气—柴油双燃料发动机性能的结构参数及调整参数27
• 4.2 压缩比对沼气—柴油双燃料发动机性能的影响27
• 4.3 引燃油量对沼气—柴油双燃料发动机性能的影响及其控制方法27-29
• 4.3.1 沼气—柴油双燃料发动机的燃烧过程27-28
• 4.3.2 引燃油量对沼气—柴油双燃料发动机燃烧过程的影响28
• 4.3.3 引燃油量的控制方法28-29
• 4.4 供油提前角对沼气—柴油双燃料发动机性能的影响29
• 4.5 沼气作为柴油机燃料的技术措施29-30
• 4.6 柴油机的改装30
• 4.7 沼气—柴油双燃料机的使用方法30-32
• 第五章 165F汽油机柴油机燃用沼气试验32-43
• 5.1 实验设备及其布置32-35
• 5.1.1 主要实验设备32-34
• 5.1.2 实验装置的布置34-35
• 5.2 165F汽油机外特性试验35-39
• 5.2.1 燃用汽油与沼气的性能试验35-37
• 5.2.2 压缩比变化的性能试验37-38
• 5.2.3 点火提前角变化的性能试验38-39
• 5.3 165F柴油机外特性试验39-43
• 5.3.1 燃用柴油与沼气的性能试验39-41
• 5.3.2 供油提前角变化的性能试验41-43
• 第六章 165F沼气发动机四因素二次正交回归旋转组合试验43-55
• 6.1 四因素二次正交回归旋转组合试验43-47
• 6.1.1 试验因素、水平及指标的确定43-44
• 6.1.2 试验安排及试验结果44-47
• 6.2 试验结果的回归分析47-48
• 6.3 回归方程的分析讨论48-50
• 6.3.1 主效应分析48-49
• 6.3.2 交互效应分析49-50
• 6.4 最佳点火提前角的优化与分析50-55
• 6.4.1 优化方案设计50-53
• 6.4.2 优化方案的求解53-54
• 6.4.3 结果分析54-55
• 第七章 总结与展望55-57
• 7.1 论文总结55-56
• 7.2 课题研究展望56-57
• 参考文献57-60
• 附录Ⅰ C语言源程序60-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62

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