PDF《汽车燃气加热器与 LNG 发动机联合运行试验 س》

1 2 6*

1 3

0 排量 / L

9

7 2

6 怠速 / r ・m i n -

1 6

5 0 功率 / k W

2 2

0 最低燃料消耗率 / g ・( k W ・h )-

1 ≤2

0 0 排放要求 国Ⅳ 冷起动试验在潍柴动力冷起动舱进行.冷起动 舱内部的试验系统如图 2所示.所用主要试验设备 有: 低温冷起动环境舱、 L N G发动机、Y J T Q

3 0汽 车燃气加热器、 A V L燃烧分析仪及传感器和数据采 集系统.因试验舱容积有限, 试验过程中将 L N G发 动机、 加热器、 起动电控器、 E C U等置于试验舱中, L N G燃料罐、 发动机起动开关、 加热器起动开关、 数 据采集系统置于冷起动舱之外. 图2冷起动舱内部试验装置图 F i g .

2 E x p e r i m e n t a l d e v i c ei nc o l ds t a r t c a b i n 试验测试了联合运行的稳定性及联合运行对发 动机冷车起动过程的影响.由于 L N G燃料罐置于 冷起动试验舱之外, 试验过程中不测试联合运行对 L N G汽化过程的影响.

8 2 农业机械学报2012年 试验中将冷起动舱设置到预定温度, L N G发动 机及其附属系统在冷起动舱内冷冻放置 8h以上, 然后进行冷起动试验, 记录冷起动时间;

在同样冷冻 条件下, 先起动气体燃料加热器, 对发动机的冷却液 进行加热, 待冷却液加热到一定温度后, 再进行起动 试验, 采集起动过程数据.

3 试验结果

3

1 加热器试验结果 将水作为介质测试加热器加热能力, 介质质量 为2805k g , L N G罐内压力为 1MP a , 减压稳压后供 给到燃气进气口的气体压力为

0 1MP a , 图 3为加 热器加热能力运行试验结果. 图3加热器能力试验结果 F i g .

3 E x p e r i m e n t a l r e s u l t so f h e a t e r c a p a c i t y 如图 3所示, 将冷却水从

6 ℃加热到

7 5 ℃所用 时间为

9 2

0 5s , 累计耗气量为

3 9

3 7g .分析图中 曲线可知: 加热器起动顺利, 燃烧过程中燃气流量均 匀, 燃烧稳定.试验所用燃料为中原油田产 L N G , 燃料的低热值为

4 8 4MJ / k g , 燃烧过程中的理论放 热率为

1 9

0 5MJ , 加热器的效率为

8 5 %左右, 冷却 液吸收并储存的热能为

8

0 9MJ , 其余热量在加热 过程中传递给发动机及管路.

3

2 联合运行冷起动试验结果 利用美孚 -

4 5 ℃防冻液作为联合运行过程中加 热器和发动机的循环水.冷起动联合运行试验中, 汽车燃气加热器在低温环境中起动容易、 运行稳定. 图 4为冷起动试验舱冷却到

0 ℃时LNG发动机 单独起动和联合运行冷起动试验结果对比.图中 t 为起动时间, 曲线 1为发动机转速, 曲线 2为点火 提前角, 曲线 3为节气门开度, 曲线 4为燃气流量. 如图所示, 将冷起动舱内的温度设置为

0 ℃并 放置 8h后直接冷起动的时间为

3 1s ;

0 ℃放置 8h 后先开启 汽车燃气加热器, 待冷却水温度上升到10℃后再起动 L N G发动机, 起动时间为

2 5s ;

0 ℃ 放置 8h , 联合运行将水温提升到

2 0 ℃后发动机的 起动时间为

2 3s . 图4舱内温度

0 ℃冷起动试验曲线 F i g .

4 E x p e r i m e n t a l r e s u l t sc o m p a r i s o no f c o l ds t a r t i n ga t

0 ℃ ( a )0 ℃放置 8h后直接起动 ( b )0 ℃放置 8h后联合运行水温

1 0 ℃起动 ( c )0 ℃放置 8h后联合运行水温

2 0 ℃起动 图5舱内温度 -

1 5 ℃冷起动试验曲线 F i g .

5 E x p e r i m e n t a l r e s u l t sc o m p a r i s o no f c o l ds t a r t i n ga t-