张承维, 肖兵, 郭华华， 张生梅

(1. 贵州理工学院电气工程系， 贵州 贵阳 550003； 2. 华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640)



基于活塞热机耦合仿真的柴油-天然气双燃料发动机替代率研究

张承维1, 肖兵2, 郭华华1， 张生梅1

(1. 贵州理工学院电气工程系， 贵州 贵阳 550003； 2. 华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640)

建立了柴油-天然气双燃料发动机活塞、活塞销、连杆的有限元模型，分析了活塞在不同替代率下标定功率工况时的温度分布情况，将活塞上某些点处的仿真值与实测值进行了对比，误差满足工程要求。将温度场分布作为热机耦合的初始条件加载到活塞上，计算活塞热机耦合作用下的应力场和变形场。结果表明：活塞最高温度值出现在活塞顶部偏离燃烧室一侧，热机耦合的最大应力出现在销座内侧上部，最大变形值出现在活塞顶部偏离燃烧室的外侧，并随着替代率的增加而升高。

双燃料发动机； 替代率； 活塞； 热负荷； 热机耦合

柴油-天然气双燃料发动机与天然气单燃料发动机相比有其独特优点，采用双燃料发动机的汽车不受天然气供应基础设施限制，柴油掺烧天然气能使原柴油机达到更低的废气排放和更大的经济效益，容易被用户接受。柴油-天然气双燃料发动机对比单燃料天然气发动机和纯柴油发动机优势明显，但柴油-天然气双燃料发动机在全球没有得到广泛应用，主要原因是这种双燃料发动机可靠性不过关。……