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最近的十五年里,为了开发一种低排放城市大客车发动机, 客车公司进行了大范
围的代用燃料例如甲醇、乙醇、丙烷和天然气研究工作。这些研究表明,与常规柴油机相比,
天然气发动机具有达到低排放水平的可能性。在许多国家,汽车行业使用本国天然气资源的兴
趣正在不断增长。
以城市大型客车为主要使用目标的天然气发动机的开发工作,是根据
客车公司在哥德堡市的需要进行的。
一
、技术特性:
发动机排量.
标定功率//
怠速稳定转速/
最大扭矩//或更低
热效率最优苣
,同样好的
相对寿命。虽然准确的成本还不能详尽说明,但专用元件应当尽量少,同时在维修简单和低维
护成本方面要特别重视。
二、排放指标:
试验循环/
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颗粒, ./ ./
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装有催化转换器非甲烷碳氢化物一总碳氢化物
天然气发动机争取达到的排放指标水平远低于即将通过的柴油机排放标准“”和
”图。仅有未燃烧的甲醇数量是例外,它大约是供给量的。
较低的气缸峰值压力和较低的火焰传播速率还使得噪声与常规柴油机比较有显著地降
低。
三、天然气的特性
天然气的主要成分是甲烷~ .甲烷比复杂的柴油碳氢燃料有更为简单和稳定的
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天然气汽车善息年月第期
分子结构。其结果是天然气更难于氧化,具有低光化学反应性和高着火温度的特性图另
外,天然气具有较高的辛烷值和较低的十六烷值,需要高的点火能量。由于甲烷具有低光化学
反应性能,加利福尼亚空气资源委员会制定了对天然气的专门的碳氢化物的限制
。
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汽油

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颗垃粒子平均碳链长度
克千卟时
围全欧肇油机法规围燃料自燃的标准沮度
四、概念和设计原理
——稀薄燃烧或化学配比燃烧。
选择稀薄燃烧是为了使节流损失减少到最小,因为总效率对商业汽车是很重要的。
相对于化学配比燃烧方案,它还具有另一些重要的优点:
· 甲烷最适于中一高压缩比下的稀薄燃烧
· 发动机热负荷被限制而且爆震的风险低
· 发动机排放水平,包括等都低
· 对辅助的发动机操纵偏差的敏感性低
五、内燃机模拟器分析程序
第一步是分析发动机性能和研究下述各特殊方面的情况。用于这个目的的工具是由透平
联合”公司开发的”程序。
作为一个在发动机特性项目上提供了高度灵活性的程序,是一个有益的概念设计工
具。
基于多单元连接而成的模块化结构提供了包括增压和中冷在内的热力学和机械模型。该
程序可给出从简单模型到最先进的循环分析的不同精确度的分析结果,包括气体的动力学过
程。
在研制中,大多数计算与适当地实现发动机吸入特性有关。
程序也可积分求解并建立发动机结构温度模型,在此获得的信息使温度对一些例如
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年月第期天然气汽车信息
象缸套、活塞等零件影响的评估成为可能。当加速、负荷变化等数据出现、过渡性能模式被激