壓縮比和進氣門開度對汽油機性能的影響

壓縮比和進氣門開度對汽油機性能的影響

由于汽車使用量的急劇增加導致化石燃料緊缺和環(huán)境污染越來越嚴重，因而各國都在尋找化石燃料的替代性燃料。天然氣具有儲量豐富、燃燒完全、抗爆性高、排放好和適合低溫運行等優(yōu)點，成為了替代化石燃料最具潛力的燃料類型。對于傳統(tǒng)以汽油為燃料的汽油機，缸內(nèi)壓縮比和進氣門開度的取值直接影響汽油機性能。因而，在將天然氣作為汽油替代性燃料使用時，同樣需要分析缸內(nèi)壓縮比和節(jié)氣門開度產(chǎn)生的影響。

通過試驗分析時，采用日本本田汽車公司生產(chǎn)的本田GX120汽油機作為試驗汽油機，該汽油機的標準壓縮比為7.5∶1，在以汽油為燃料時，在轉(zhuǎn)速3600r/min下獲得最大有效功率2984W。通過對試驗汽油機的活塞結(jié)構(gòu)進行改造，試驗缸內(nèi)壓縮比的變化，可將缸內(nèi)壓縮比升高至9.3∶1。試驗時，以天然氣為燃料，針對兩種不同的壓縮比，分別在進氣門開度為30%和75%下進行缸內(nèi)燃燒試驗，記錄不同情況下汽油機的有效功率和有效扭矩。試驗結(jié)果顯示：①將進氣門開度設定為75%、壓縮比設定為9.3∶1時，試驗汽油機在轉(zhuǎn)速3800r/min下獲得的最大有效功率為1443.6W，在轉(zhuǎn)速1800r/min下獲得最大有效扭矩5Nm，若將壓縮比設定為7.5∶1，則試驗汽油機在轉(zhuǎn)速2900r/min下獲得的最大有效功率為1101.7W，在轉(zhuǎn)速2400r/min下獲得最大有效扭矩3.9Nm；②將進氣門開度設定為30%，壓縮比設定為9.3∶1時，試驗汽油機在轉(zhuǎn)速2300r/min下獲得最大有效功率為436.8W，若將壓縮比設定為7.5∶1，則試驗汽油機在轉(zhuǎn)速1500r/min下獲得最大有效功率為369.6W；③與節(jié)氣門開度70%相比，汽油機有效扭矩在兩種壓縮比下均出現(xiàn)下降。因此，在以天然氣為燃料的汽油機上，提高汽油機的缸內(nèi)壓縮比和進氣門開度，都有利于增加有效功率和有效扭矩。

刊名：EnergyProcedia（英）

刊期：2016年第89期

作者：PhairoachChunkaew

編譯：王淼