第38卷(2016)第3期性能与排放
柴油机 Diesel Engine
Vol.38(2016)No.3
基于某型柴油机的天然气发动机性能优化仿真研究
乔英志"，夏倩，吴杰”，刘博"，朱骏”
（1.中船动力研究院有限公司，上海200129；2.宁波中策机电集团有限公司，浙江宁波315032）摘要：针对基于某型荣油机改造的天然气发动机进行了性能仿真计算研究。通过建立天然气发动机仿真模型，对其结构参数进行了优化计算，并进行了增压器匹配计算。仿真计算得到了优化后的天然气发动机的性能参数，验证了该型柴油机改造为天然气发动机的可行性，并为基于柴油机改
造的天然气发动机的性能提升与试验提供了理论依据。关键词：天然气发动机；性能；仿真；增压器；匹配
中图分类号：TK432
文章编号：10014357(2016)030017-05
文献标识码：A2
Simulation Studyon PerformanceOptimizationof Natural Gas Engine Based on Certain Diesel Engine
Qiao Yingzhi', Xia Qian', Wu Jie’, Liu Bo', Zhu Jun'
(1. China Shipbuilding Power Engineering Institute Co., Ld., Shanghai 200129; 2. Ningbo C. S. I. Power & Machinery Group Co., Lid., Zhejiang Ningbo 315032)
Abstract: The performance of the natural gas engine which was reformed from the diesel engine was stud. ied through simulation. The structure parameters of natural gas engine were optimized by simulation mod-el. The turbocharger matching was also studied. The optimized performance data of the natural gas engine were achieved. The feasibility of transformation was verified and the theoretical guidance for performance improvement and test was also provided
Key words: natural gas engine; performance; simulation; turbocharger; matching
0引言
随着能源危机和环境污染问题日益突出，人们在不断改进发动机性能和排放的基础上，积极致力·于寻求新型清洁能源)。天然气作为新型的替代燃料除了具有资源丰富、价格低廉等优势外，由于其主要成分为CH4，所以还具有辛烷值高，抗爆性好，燃烧排放污染小等优点[213]。目前，国内部分车用发动机已采用天然气作为燃料，此类发动机主要由柴油机或汽油机改装得到，由于改装成本较低而得到了广泛应用[4]。
柴油机改造为天然气发动机，由于燃料特性的变化，其动力性将下降[5][6]。为满足改造后天然
气发动机保持原柴油机功率要求，采取提高转速的措施。提高发动机转速可以增加单位时间气缸做功的次数，因而可提高发动机的功率输出。本文研究的天然气发动机改造后转速由原柴油机的600（r·min-"）提高到750（r·min-"）。改造后的天然气发动机采用预燃室火花点火技术，以满足缸内稀薄燃烧的点火能量要求。稀薄燃烧可以提高缸内空气量，降低排温并减弱爆震趋势，提高平均有效压力，使发动机动力性得到进一步提高。
本文应用GT-POWER软件对某型柴油机改造为天然气发动机进行仿真计算，对改造后天然气发动机的结构参数进行优化，并对优化后的天然气发动机进行增压器匹配计算，最终得到天然气发动机
收稿日期：2015-08-31
作者简介：乔英志（1987-），男，助理工程师，主要研究方向为案油机性能伤真与优化，E-mail；qyz@espi.net.en。