徐清祥,孙永亮,孔龙,许有豹

1.内燃机可靠性国家重点实验室,山东 潍坊 261061;2.潍柴动力股份有限公司,山东 潍坊 261061

0 引言

近年来,能源危机和环境污染日益加剧,清洁能源在世界范围内受到关注,清洁能源汽车是当前汽车行业的研究热点之一[1]。天然气储量丰富,采用天然气作为燃料的大功率气体发动机广泛应用于热电联供、电站、沼气发电、瓦斯发电等。天然气具有较高的活化能,着火温度高,火焰传播速度比较慢,燃烧时间长。对于天然气发动机,应优化其燃烧性能,提升点火能力[2]。预燃室式火花塞是在普通火花塞的点火电极外增加1个预燃烧室,当预燃室中的混合气被点燃后,较小空间中的压力和温度迅速上升,高温火焰和燃烧产物从预燃室小孔喷出,点燃主燃室的混合气。预燃室式火花塞的点火能量为普通火花塞的100～1 000倍,可为主燃烧室中的稀薄混合气提供稳定点火能量,加快混合气燃烧速度,减少未燃混合气,提高天燃气发动机热效率[3-6]。

大缸径气体发动机一般采用稀薄燃烧技术,缸内混合气越稀薄,过量空气系数越大。增大过量空气系数有利于提高发动机的平均有效缸内压力和热效率,降低缸内燃烧温度和排气温度,减少NOx的产生[7-8]。但是过量空气系数增大,混合气难以点燃,易出现失火问题,缸内火焰传播速度低,易出现燃烧不充分问题,预燃室式火花塞是解决这些问题的有效方法之一。

本文中在大缸径气体机上进行普通……