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基于GT-Power的长城GW491QE甲醇发动机仿真分析和应用

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  • 【题名】:基于GT-Power的长城GW491QE甲醇发动机仿真分析和应用
  • 【年份】:2020
  • 【作者】:苏建仁
  • 【关键词】:甲醇  混合燃料  GT-power  建模仿真  空燃比
  • 【摘要】:石油危机和环境污染的日益严重,以汽油或柴油为燃料的汽车而言,寻找可再生和环保的合适燃料作为替代燃料,可以减少环境污染,并有利于新能源的普及和推广。但由于新燃料与汽油或柴油的理化特性差异,直接使用在现有的发动机上,很难达到理想的效果,所以想要使用这些新燃料,就需要对现有发动机或燃料进行适当的优化改造。选取不同的替代燃料,在建好的实际发动机模型上进行仿真试验,以及对结果数据进行分析,可以直观地了解替代燃料应用在发动机上时,所表现出来的各种特性,有利于针对性地解决问题,辨别该燃料的适用情况。这对于在寻找合适的替代燃料方面,可以缩短试验周期,减少试验费用,并提高研发效率。还能为使用替代燃料的发动机,提供参数调整、优化等方面的理论指导,具有一定的参考价值和实际意义。本文用GT-power仿真软件对现有的GW491QE发动机建模,在不改变发动机固定参数的提前下,经修正后实现仿真模型的精度达到小于4%的偏差。选用M15作为替代燃料,在修正好的发动机模型上运行,综合分析仿真发动机的动力、经济和排放性能数据,得出M15燃料合适的空燃比应用范围应该控制在12-13之间。本文中建立了甲醇燃料库,可以很便捷地实现甲醇与汽油按任一比例的混合,为甲醇汽油混合燃料的混合比例研究,提供方便;同时也为多种燃料混合比例的研究,提供参考方法。在仿真应用方面,用M5至M90不同比例的甲醇汽油混合燃料,在建好的长城GW491QE发动机上进行仿真试验,分析各种混合比例燃料在最佳空燃比中表现出来的特性,得出以下结论如下:发动机的动力性能随着甲醇含量的增加而逐渐降低,从M5降低了6.3%到M90降低了9.6%;甲醇汽油混合燃料的油耗,会随着甲醇含量的增加而升高,从M5比汽油节省约7.3%到M20大约相等,再到M90增大了大约58.2%;排放中CO的排放量随甲醇比例的增加而降低,M5到M20排放污染物含量跟汽油较为接近,M20到M90排放中CO对应的降低量从3%到42.4%。在M5-M20之间选用合适的空燃比时,发动机的动力性能、经济性能和排放性能,都能同时达到一个较好的状态。
  • 【会议名称】:硕士
  • 【类别名称】:王银山
  • 【载体】:天津职业技术师范大学
  • 【会议地点】:2020
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