改装天然气对汽车使用性能影响与分析

改装天然气对汽车使用性能影响与分析内容摘要：

改装天然气对汽车 发动机影响的分析 充气系数下降是导致天然气汽车功率下降的重要原因 从理论上讲，提高充气系数是提高功率的一种途径。 但充气系数下降是由天改装天然气对汽车使用性能影响与分析 7 然气本身的性质所决定的，从燃料方面显然无法解决这一问题，唯一的解决办法是采取进气增压措施。 但进气增压无疑会加大发动机的体积和质量，在实施中存在一定难度。 充分发挥天然气高压缩比特性 天然气的辛烷值很高，抗爆性非常好，如果直接在汽油机上使用天然气，就不能充分利用天然气的这种优点，提高发动机功率。 如果将发动机气缸盖减薄一部分，提高发动机的压缩比，就可以提高 发动机的功率，在一定程度上弥补部分功率损失。 这种方法是人们通常采用的一种方法。 但是，考虑到目前大部分天然气汽车都是两用燃料汽车，发动机压缩比不可能提高太多，否则一旦换用汽油作燃料，有可能产生爆震。 因此压缩比的提高有一定限度，应根据实际情况确定。 例如对于像城市公共汽车那样在固定线上行驶，天然气供应有保障的汽车，应当提倡使用压缩比与天然气抗爆性相适应的单一燃料天然气汽车，充分发挥天然气高压缩比的特点，以提高汽车发动机功率。 使用粘度较低的润滑油 天然气是气体燃料，使用中不会出现发动机润滑油稀 释现象，因此可以使用粘度较低的润滑油，这样可以减少粘度造成的功率损失，提高发动机的效率。 同时，天然气汽车专用发动机润滑油可以有效防止气门、活塞环等燃烧室部件的腐蚀与磨损，防止气缸压力下降引起的功率损失。 检查和保养汽车油改 气 的水循环冷却系统 发动机冷却主要依靠水循环冷却系统。 此系统能否正常工作直接影响发动机寿命，特别是汽车天然气改装后发动机温度高对此系统要求更高，一定要时常检查保养 对天然气进行脱硫处理是减少腐蚀和磨损的重要手段 如前所述，天然气汽车发生腐蚀和早期磨损的根本原因是由于天 然气中含有微量硫化氢。 但对天然气进行脱硫处理，也很难将硫化氢完全除去，因此，天然气对发动机的腐蚀是很难完全避免的。 采用抗硫化物腐蚀的金属材料制造发动机也是防止腐蚀的一个重要措施。 但这种方法仅适用于新发动机的制造对于现有发动机是无能为力的。 使用天然气汽车发动机润滑油代替目前使用的汽油机润滑油是防止天然气汽车发动机腐蚀的有效措施，这种方法不但简便，而且不增加成本。 德州职业技术学院毕业设计论文 8 第四 章 改装天然气对汽车使用性能 的影响与分析 发展天然气汽车意义重大。 但经过简单改装的汽油﹨ CNG 两用燃料发动机存在动力性能大幅下降，排 放性能指标达不到预期目标等问题。 改装天然气后对汽车动力性 造成影响 与分析 改装天然气后对汽车 动力性造成的影响 1． 对于化油器式的发动机，由于在化油器和空气滤清器之间安装了混合器，一方面增加了进气阻力，发动机充气系数下降；另一方面增加了化油器喉口的真空度，改变了原化油器的工作特性，大量实验证明两用燃料发动机在燃用汽油时的动力性有不同程度的下降（最大功率下降 2— 7%左右），油耗上升（ 2— 5%）。 排放 污染物增高， 而燃用天然气的动力性大幅下降（较原机最大功率下降 17—26%，最大扭矩下降 10— 18%）。 2． 对于电喷式发动机，由于在进气道上安装了混合器，天然气与空气的缸外混合，同样造成燃气时功率、扭矩大幅下降。 3． 天然气的混合气热值低降低了发动机的功率和扭矩；密度低的气态，降低了充气效率，影响冲量系数，从而发动机的动力性下降；天然气的着火能量高，着火落后期加长，燃烧过程‘等容度’下降，因而发动机的动力性下降。 改装天然气后对汽车动力性造成影响的分析 适当增加压缩比、 CNG 的直喷和进气增压是比较经济且易实施能大幅提高改装发动机功率、扭矩有效方法。 适当增加压缩比，可以提高发动 机的热效率。 对于点燃时发动机，热效率可以表示为ητ =11／ ∑ κ 1，式中ε —— 压缩比，κ —— 等敵指数。 对于低压缩比的发动机热效率ητ随压缩比的增加而明显提高，从而提高发动机的功率。 例如 CA6102 发动机的ε =，使用汽油时的最大功率为 96KW，使用 CNG 时的最大功率为 76KW；而当ε增加到 时，使用 CNG 时的最大功率为 91KW。 由于天然气辛烷值高达 130，理论上可适应压缩比为 的发动机（按公式Y=+189。 来计算， Y—— 辛烷值、 X—— 压缩比，适应度为 90%）。 为防止高压缩下 可能引发的天然气自燃，压缩比为 12 比较适宜，（现在的单燃 CNG 发动机的压缩比一般在 12左右）。 而目前国内汽油机的压缩比绝大数在 10以下，因改装天然气对汽车使用性能影响与分析 9 此，可以通过更换专用的活塞或缸盖来适当提高压缩比，这是提高天然气发动机的功率最有效的方法，可使改装的汽油、 CNG 两用燃料发动机使用 CNG 时的功率接近或达到原汽油机的功率。 如果原汽油机改装成单燃料 CNG 发动机，压缩比可适当增大一些，但不宜超过 12；如果改装成汽油、 CN。