湍流射流点火对天然气发动机燃烧特性影响的试验研究

作者：车胜楠; 冯钟辉; 刘宗宽; 周磊^*; 卫海桥; 刘昌文

来源：内燃机工程, 2021, 42(06): 37-51.

DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2021.06.006

• 湍流射流点火
• 燃烧特性
• 稀薄燃烧
• 天然气发动机

基于一台带有预燃室的点燃式单缸试验机,开展了湍流射流点火(turbulent jet ignition, TJI)模式下天然气发动机性能的试验研究。首先,研究了不同过量空气系数下TJI对天然气发动机动力性能、排放及燃烧特性的影响,并与火花塞点火(spark ignition, SI)模式进行对比;其次,在稀燃条件下分别探究了进气增压和预燃室喷氢对天然气发动机性能的优化作用。结果表明:TJI的使用可有效拓展天然气发动机的稀燃极限,且燃烧滞燃期和燃烧持续期均更短,放热率更高;过量空气系数1.5为甲烷TJI最佳稀燃工况,此时燃油消耗率最低,且可实现NOx近零排放;此外,采用进气增压的方式可以提高TJI发动机在高负荷下的经济性;TJI模式下,相较于预燃室喷甲烷,预燃室喷氢气可进一步缩短滞燃期和燃烧持续期,提高放热率,达到提升TJI性能的效果。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学