气体燃料对内燃机充气效率的影响.pdf

第4期
燃机
2011年8月
Internal Combustion Engines
Aug.2011
气体響内燃完气率的影响
郑亮,李格升,董健
(武汉理工大学能源与动力工程学院,湖北武汉430063)
摘要:气体燃料作为能源替代应用于内燃机时,会因其组分、温度的原因对内燃机充气效率产生影响。讨论了四种
气体燃料对内燃机充气效率的影响,并基于一些基本假设,从理论上计算了影响的程度。结果表明,LPG燃料对充
气效率的影响较小,氢气较大;气体燃料掺燃量越大,对充气效率的影响越大;过量空气系数大的内燃机所受到的
影响较小。研究的四种气体燃料因温度对充气效率无影响或影响较小。
关键词:充气效率;气体燃料;内燃机
中图分类号:TK431
文献标识码:A
文章编号:1000-6494(2011)04-0051-03
Impact of Gas Fuel on the Volumetric Efficiency
in Internal Combustion Engines
ZHENG Liang, LI Ge-sheng, DONG Jian
School of Energy and Power Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China)
Abstract: As alternative fuels, gaseous fuels will have an impact on volumetric efficiency when they were used in the inter-
nal combustion engines, because of their composition and temperature. This paper discusses the impact of four types of gas
eous fuels on the volumetric efficiency in internal combustion engines, and based on some basic assumptions, calculates the
degree of impact in theory. The results showed that the impact of LPG on the volumetric efficiency smaller and hydrogen
larger The impact on the olumetric efficiency larger with gas mixed with fuel increases; The impact on the volumetric effi-
ciency smaller with the excess air ratio of the internal combustion engines larger; The temperature of four types of gaseous
which research in this paper, makes no or less impact on the volumetric efficiency
Key words volumetric efficiency, gaseous fuels, internal combustion engine
随着全球能源格局的多元化发展,内燃机采用致充气效率提高。而乙醇重整气体、甲醇重整气体
的燃料也从传统的汽油、柴油也逐渐发展到天然气、在进入进气道时温度较高,会导致充气效率下降,此
液化石油气、甲烷、乙醇、沼气等。
时考虑该燃料对充气效率的影响则较为复杂。另
这些燃料与汽油、柴油的理化性质有较大的区外,LPG,CNG和氢气等气体燃料的理论空燃比高于
别,压缩天然气(CNG)、沼气、氢气等气体燃料在进柴油的理论空燃比,即燃用LPG,CNG和氢气需要
时会占据较大的空间,使得实际进气量减少,从而更多的空气量,也会导致充气效率下降。
使充气效率降低,有可能降低发动机的动力性。
气体燃料对充气效率的影响已有一些研究,文
还有一些气体燃料,如液化石油气(LPG)等低献[1]」、文献[2]中研究了柴油机掺燃LPG,CNG燃
沸点燃料在进气时在占据较大空间的同时也会改变料对充气效率的影响,结论表明在掺烧40%的LPG
进气温度,而改变进气温度则会使进气密度增加,导时,充气效率受到的影响不大,掺烧CNG时充气效
率下降较LPG明显。文献[3]中讨论了含水乙醇蒸
基金项目:湖北省自然科学基金重点项目(200CDA汽对内燃机充气效率的影响,发现完全燃用含水乙
029);中央高校基本科研业务費专项资金资助。
醇蒸汽,可能导致动力性下降,但柴油机部分掺烧则
作者简介:郑亮(1987-),男,安微东至人,在读硕对动力性影响不大。文献[4]中研究了乙醇重整燃
士,主要研究方向为内燃机代用燃料与性能优化。
料对内燃机充气效率的影响,结果表明柴油机掺燃
收稿日期:2010-12-04
万方数据
时对动力性影响不大。