富氢HCNG发动机一维数值模拟研究

为防止HCNG发动机回火,提高仿真模型计算精度,针对台架发动机的结构和试验参数,利用AVL BOOST软件建立富氢HCNG发动机简化模型。研究不同压缩比ε和配气相位对发动机的性能影响。模拟结果表明:提高压缩比可以提高发动机的动力性及经济性;减少气门重叠角使发动机的充气效率降低,动力性和经济性略有下降。在提高发动机压缩比的同时减小气门重叠角可以防止富氢HCNG发动机回火。

高压缩比HCNG发动机配气机构仿真研究

为解决某HCNG发动机在高压缩比时回火问题,利用GT-VTRAIN软件建立配气机构的运动学和动力学仿真模型,进行模拟计算。基于组合多项式凸轮型线的数学理论,优化配气机构,重新设计配气相位和凸轮型线。模拟结果表明:新设计配气凸轮丰满系数较高,凸轮未发生与从动件飞脱现象;无气门反跳和二次开启现象;气门弹簧工作正常,未发生弹簧并圈,满足动力学要求;采用0°CA和-10°CA的气门重叠角,解决了发动机进气道回火的问题,压缩比提高到12:1时,仍能保持较高的功率,达到了设计目标。

高压缩比HCNG发动机回火工况三维仿真分析

为研究某高压缩比HCNG发动机回火机理,进行了发动机回火工况台架试验。结合试验数据,利用AVLFire软件建立HCNG发动机三维仿真模型,对回火工况进行仿真计算。结果表明:压缩比越高,发动机越容易回火;其他条件不变,较小的点火提前角容易引起回火;由于气门重叠期较大,压缩比提高,导致高温废气回流到进气道,这是造成回火的原因之一;排气冲程末端的无效点火,使得进气门附近的温度进一步提高,加大了回火的趋势。

HCNG发动机掺氢作用探讨和分析

做为未来零污染燃料氢能的过渡,HCNG研究和应用至关重要,因此必须明白掺氢原理,从多方面研究H2的加入对CNG发动机的影响,才能良好发挥HCNG的优越性,以满足日益苛刻的排放法规,本文重点从掺H2对CNG发动机燃烧和排放改善及其微观的化学反应方面讨论了掺H2的作用,作为参考为今后HCNG发动机的应用提供必要的理论依据。

基于BP神经网络的HCNG发动机非正常燃烧仿真研究

为了解HCNG发动机某工况下的缸内燃烧情况,利用该工况的台架试验缸压数据,分析对比每个循环缸压值与平均缸压值,从理论上确定发生失火等非正常燃烧的循环。在Matlab中建立BP神经网络,利用理论分析的数据对其进行训练仿真。仿真结果显示,BP神经网络的表现函数mse为0.0229,可用于准确判断缸内的非正常燃烧情况。

HCNG发动机应用分析

介绍了国内外对HCNG发动机的研究现状,在实验数据的基础上,重点分析了HCNG发动机在动力性、排放性、外特性、经济性方面的优势和催化器的匹配性,阐述了HCNG发动机辅助系统。

不同掺氢比的HCNG燃料对天然气发动机怠速性能影响研究

为了研究在天然气中掺入不同体积比氢气对发动机怠速性能的影响,针对一台6缸天然气发动机开展了不同体积掺氢比的氢气/天然气混合燃料(HCNG)的怠速性能试验研究。试验证实掺氢后热效率提高,要达到相同的怠速转速可减少怠速旁通阀开度;在怠速情况下,掺氢使CH4、CO、NMHC排放下降,NOx排放上升,可通过点火提前角推迟来有效降低怠速NOx排放;在天然气中掺入适量氢气后有利于改善发动机怠速燃烧,从而增加怠速稳定性。在怠速条件下,掺氢后CO、CH4排放随转速升高先减小后增加;怠速转速升高,怠速稳定性变好。在天然气中掺入适量氢气后,发动机热效率提高,经济性改善。