壓縮比和進氣門開度對汽油機性能的影響

壓縮比和進氣門開度對汽油機性能的影響

由于汽車使用量的急劇增加導致化石燃料緊缺和環境污染越來越嚴重，因而各國都在尋找化石燃料的替代性燃料。天然氣具有儲量豐富、燃燒完全、抗爆性高、排放好和適合低溫運行等優點，成為了替代化石燃料最具潛力的燃料類型。對于傳統以汽油為燃料的汽油機，缸內壓縮比和進氣門開度的取值直接影響汽油機性能。因而，在將天然氣作為汽油替代性燃料使用時，同樣需要分析缸內壓縮比和節氣門開度產生的影響。

通過試驗分析時，采用日本本田汽車公司生產的本田GX120汽油機作為試驗汽油機，該汽油機的標準壓縮比為7.5∶1，在以汽油為燃料時，在轉速3600r/min下獲得最大有效功率2984W。通過對試驗汽油機的活塞結構進行改造，試驗缸內壓縮比的變化，可將缸內壓縮比升高至9.3∶1。試驗時，以天然氣為燃料，針對兩種不同的壓縮比，分別在進氣門開度為30%和75%下進行缸內燃燒試驗，記錄不同情況下汽油機的有效功率和有效扭矩。試驗結果顯示：①將進氣門開度設定為75%、壓縮比設定為9.3∶1時，試驗汽油機在轉速3800r/min下獲得的最大有效功率為1443.6W，在轉速1800r/min下獲得最大有效扭矩5Nm，若將壓縮比設定為7.5∶1，則試驗汽油機在轉速2900r/min下獲得的最大有效功率為1101.7W，在轉速2400r/min下獲得最大有效扭矩3.9Nm；②將進氣門開度設定為30%，壓縮比設定為9.3∶1時，試驗汽油機在轉速2300r/min下獲得最大有效功率為436.8W，若將壓縮比設定為7.5∶1，則試驗汽油機在轉速1500r/min下獲得最大有效功率為369.6W；③與節氣門開度70%相比，汽油機有效扭矩在兩種壓縮比下均出現下降。因此，在以天然氣為燃料的汽油機上，提高汽油機的缸內壓縮比和進氣門開度，都有利于增加有效功率和有效扭矩。

刊名：EnergyProcedia（英）

刊期：2016年第89期

作者：PhairoachChunkaew

編譯：王淼