欢迎访问《汽车安全与节能学报》，
汽车安全与节能学报

JASE ›› 2020, Vol. 11 ›› Issue (1): 117-126.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2020.01.013

• 汽车节能与环保 • 上一篇    下一篇

气相射流点火天然气发动机的燃烧及排放特性

赵自庆，王  志 *，李富柏，王建昕#br#   

  1. （汽车安全与节能国家重点实验室， 清华大学，北京 100084，中国）
  • 收稿日期:2020-02-04 出版日期:2020-03-31 发布日期:2020-04-01
  • 通讯作者: 王志，教授。E-mail: wangzhi@tsinghua.edu.cn。
  • 作者简介:第一作者/First author：赵自庆(1989—)，男(汉)，山东，博士研究生。E-mail:zhaozq18@mails.tsinghua.edu.cn。
  • 基金资助:

    国家重点研发计划（2017YFE0102800）。

Characteristics of combustion and emission of natural gas engine using gas-jet ignition

ZHAO Ziqing, WANG Zhi*, LI Fubai, WANG Jianxin (   

  1. (State Key Lab of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
  • Received:2020-02-04 Online:2020-03-31 Published:2020-04-01

PDF

361

摘要： 射流点火是实现稳定的稀薄燃烧，大幅度提升发动机热效率的有效技术途径。该文利用设 计的一种射流点火器，对气相射流点火（GJI）的燃烧开展研究，揭示了主动式射流点火（射流室内有 补充燃料）和被动式射流点火（射流室内无补充燃料）的燃烧和排放特性。结果表明：相比于被动式 射流点火，主动式射流点火将过量空气系数拓展至 2.0，热效率提升1.5% ；进一步引入废气再循环 （EGR）后，热效率提升至44.5%。主动式射流点火时，最高热效率点 NOx 排放较被动式射流点火下 降低66%，THC及CO 排放的增加使燃烧效率降低 3% ；引入 EGR 后，NOx 进一步降低 79%，燃 烧效率保持稳定在 96%。

关键词: 天然气发动机 , 气相射流点火 (GJI) , 稀薄燃烧 , 废气再循环（EGR）

Abstract:  Jet ignition is an efficient way to achieve lean burn and improve thermal efficiency of the engine. Gas-jet ignition (GJI) combustion was studied with the designed jet igniter， and the characteristics of combustion and emission under passive jet ignition and active jet ignition strategies were investigated. The results show that active ignition extends the excess air ratio to 2 and thermal efficiency is improved 1.5% compared with passive ignition, and based on the active jet ignition, thermal efficiency is further improved to 44.5% when exhaust gas recirculation (EGR) is introduced. The NOx emission at the most efficient point decreases 66% with active jet ignition, whereas the combustion efficiency decreases 3% due to the increase of THC and CO emission. NOx emission further decreases 79% and combustion efficiency keeps stable at 96% with the introduction of EGR.

Key words: natural gas engine , gas-jet Ignition (GJI) ,  lean burn ,  exhaust gas recirculation (EGR)