轻型客车/液化石油气的试验研究(二)
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摘要:    b)发动机功率对比  十三工况下的原柴油机和LPG/柴油混燃发动机的功率对比如图4所示。  c)然油消耗量对比  十三工况下的原柴油机和LPG/柴油混燃发动机燃油消耗量对比如图5所示,其中LPG/柴油混燃发动机的燃油消耗量是按热值将LPG折合为柴油计算所得。  ..

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b)发动机功率对比
  十三工况下的原柴油机和LPG/柴油混燃发动机的功率对比如图4所示。

  c)然油消耗量对比
  十三工况下的原柴油机和LPG/柴油混燃发动机燃油消耗量对比如图5所示,其中LPG/柴油混燃发动机的燃油消耗量是按热值将LPG折合为柴油计算所得。

  d)排气温度对比
  十三工况下的原柴油机和LPG/柴油混燃发动机的排气温度对比如图6所示。

  e)NOx、HC、CO等排放物
  经实际测试,LPG/柴油混燃发动机的NOx排放与原柴油机大体相当,但HC和CO排放略有增加,具体数值和图表略。
  3.2 试验结果分析
  从上述试验结果数据可见,原柴油机改装成柴油/LPG混烧双燃料的发动机后,发动机的性能参数发生了有利于环保和发动机本身的一些变化。
  扫汽烟度:如图1所示,在全负荷工况,烟度下降53.4%;最大扭矩工况烟度下降59.2%;工况平均烟度降低48.5%。这是改造后的LPG/柴油混燃发动机工作时能缩短燃烧持续期,使高温缺氧得到改善,减少可溶性有机化合物,从而抑制碳烟的形成,减少了烟度的排放。
  排汽温度:全部工况下降低34~160℃。说明发动机燃烧状况改善,热负荷降低,对发动机本体的使用寿命有利。
  油耗变化:在三种工况下平均降低5.7%。这三种工况的改善说明与LPG的掺烧有关,合适的LPG混合气及良好的匹配,有助于发动机燃油经济型的改进。
  功率变化:在2200r/min、10%负荷工况下,最大提高11.7%。全部十三种工况平均降低0.6%。这说明改装后,LPG系统能适时地提供良好的?混合气,优化了燃烧机理因素,使发动机的功率与原机基本相当。
  此外,在十三工况下,LPG的掺烧比平均为25%,最大值42.1%出现在3500r/min、50%负荷的工况。该掺烧比例基本上符合目前国际上认可的使用范围:70%柴油,30%LPG。

  4 整车道路试验结果对比与分析


  本试验将改造后的柴油/LPG混烧双燃料的发动机安装到羊城YC6700C3轻型客车上,并进行了道路试验,试验结果可见表2。

表2 羊城轻型客车改造前后对比试验结果

序号
试验项目
技术要求
试验结果
变化率
备注
原机
改造后
1
初速度为50km/h滑行距离(m)
≥650
706
706
±0
不变
2
直接档最低稳定车速(km/h)
≤25
23
23
±0
不变
3
最高车速(km/h)
≥95
101.2
103
+1.8%
最高车速提高
4
直接档从30到80km/h时间(s)
≤45
39
35.9
-7.9%
加速性能提高
5
起步连续换档加速到80km/h时间(s)
≤50
44.5
31.8
-28.5%
加速性能提高
6
五档50kg/h等速行驶油(气)耗(L/100km)
≤11.51
11.29
11.26
-0.2%
几乎相当
7
自由车速烟度(FSN)
≤3.5
3.0
1.35
-55%
大幅下降

  从表中的试验结果可见,其3、4、5项的加速性试验结果表明,轻型客车装原机和改造后的发动机,其最高车速和加于技术要求,但装改造后的发动机比原机提高,分别为1.8%、7.9%和28.5%。这说明原机加装LPG装置后,最高车速和加速性能都得到提高。
  从表中第6项进行的5档50km/h等速行使燃油消耗的经济性来看,LPG/柴油轻型客车与原车相比,每百公耗量经济优越性很销,可认为基本相当,但都比技术要求低。
  从表中第7项进行的自由加速排放烟度试验结果可知,排烟指标均低于技术要求,而改造后的效果更佳,与原机相比,其下降幅度达到55%。

  5 结论


  进行本试验的目的是为了环保,使柴油汽车不再冒黑烟,大大降低排放污染物对环境造成的污染。前面的试验研究报告内容亦强调了这一点,说明本研究项目获得成功。
  5.1 为本试验研制的LPG/柴油联合控制系统和LPG/空气混合器,经台架试验和装车道路试验,均证明是可行的。即:满足使用功能的要求,具有商品化的前景。
  5.2 发动机台架试验显示:采用本试验系统装置的LPG/柴油混燃发动机和原柴油发动机的功率、燃料经济性、排放等对比,具有:烟度排放大幅下降(优于欧Ⅰ标准),排温下降,发动机功率与原机基本相当,油耗下降,LPG的掺烧比符合目前国际上认可等优势,但HC和CO排放略有增加,尤其是在小负荷时。尽管如此,LPG/柴油混燃发动机的HC和CO排放仍比汽油机低得多。
  5.3 道路试验结果显示:改装后的轻型客车的动力性得到改善,经济性变化很小,汽车排放大为改观,达到了预期目标。本试验技术和系统装置具有推广的商业价值。
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