【摘 要】
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和传统燃料发动机相比,天然气发动机尾气排放中污染物含量大大降低,其稀薄燃烧技术使缸内燃烧温度降低,进一步降低尾气中污染物的含量。但稀薄燃烧同时会导致燃烧不稳定,使得
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和传统燃料发动机相比,天然气发动机尾气排放中污染物含量大大降低,其稀薄燃烧技术使缸内燃烧温度降低,进一步降低尾气中污染物的含量。但稀薄燃烧同时会导致燃烧不稳定,使得发动机燃烧循环变动增大。本文对12V190天然气发动机进行台架试验,并与FIRE软件相结合,研究了点火参数对燃烧循环变动的影响。本文设计了一种新型文丘里混合器,得到某一工况下400个循环的示功图,分别用连续型随机变量分布拟合最大爆发压力和所对应的曲轴转角,求出其最优拟合分布的概率密度函数,通过概率密度函数曲线对比得到:最大爆发压力最优拟合分布为伽马分布,分布形状为右偏,数值较大的爆发压力出现的概率更大;最大爆发压力所对应曲轴转角最优拟合分布为正态分布,其值更集中在平均值附近,且形状比最大爆发压力的概率密度函数曲线形状更陡,表明曲轴转角的波动小于最大爆发压力的波动程度。在FIRE软件中改变击穿火核尺寸和火核中心位置的大小,研究点火参数对燃烧循环变动的影响,得到以下结论:击穿火核半径和火核中心位置对最大爆发压力影响显著,并且击穿火核半径越大,火核位置偏离轴心越远,导致最大爆发压力越大,最大爆发压力所对应的曲轴转角越小;通过正交试验方法求得最大爆发压力与击穿火核半径和火核偏离轴心位置之间的最优拟合回归方程,结合由试验确定击穿火核半径尺寸和火核中心位置的变动范围,得出燃烧循环变动在点火击穿阶段就已经开始,并一直延续到燃烧结束,点火参数是引起燃烧循环变动的重要因素之一。
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