多种燃料转子发动机的燃烧技术

成果编号：30479

价格：面议

完成单位：江苏大学

单位类别：其他高校

完成时间：2020年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：其他

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发布人：wyao 离线

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近年来，随着“石油短缺”、“雾霾”和“全球变暖”等现象的凸显，世界很多国家如法国，德国，英国等纷纷公布了禁售燃油车的时间表，而我国作为负责任的大国也在积极推进包括增程式电动汽车在内的新能源汽车发展。但是，针对增程式电动汽车而言，目前增程器的重量和体积却限制了其快速发展。因此，电动汽车的增程器迫切需要结构紧凑且功重比高的发动机来减小其自身体积和重量，而转子发动机因结构简单、零部件少、运转平稳、可燃用多种燃料以及易于实现整机小型化等先天优势正好可以满足这一要求。紧凑的转子发动机和小型发电机组合而成的增程器被认为是最有前景的电动汽车增程发电模式之一。同时，在军事方面，为实现军事装备轻量化、小型化和高机动性等目标，无人机、鱼雷、自行武器、军用机器人和军用便携式发电站等装备在动力的选择上同样需要功重比高和体积小的发动机，而转子发动机也同样可以作为最佳动力选项之一。因此转子发动机的应用前景非常广阔。缸内燃烧过程是发动机工作过程的核心，其对于转子发动机燃烧效率和排放指标的影响是不言而喻的。所以，本项目将转子发动机缸内流动和燃烧的耦合机理作为基础科学问题，用理论分析、实验测试和数值模拟的方法剖析缸内流场的演变和混合气形成的规律，揭示火焰传播中关键组分的迁移规律，阐明混合气的浓度分布对着火、火焰传播和污染物生成的影响规律，从而获得转子发动机缸内气流运动和燃烧机理。在此基础上，为了提高转子发动机的燃烧效率，继续探索了多种燃料在转子发动机上的适应性，并进一步获得了关键的燃烧控制技术。目前，多种燃料转子发动机基础样机已经完成试制工作，并且关键燃烧控制技术也已经通过了中国机械工业联合会的科技成果鉴定。下图为本项目所研制的多种燃料转子发动机基础样机以及中国机械工业联合会科技成果鉴定证书。图1 多种燃料转子发动机基础样机以及中国机械工业联合会科技成果鉴定证书

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术

合作方式：技术转让

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

技术指标

产品、性能指标本项目设计了天然气/氢气、汽油/氢气和柴油/天然气等多种新型双燃料分层燃烧模式，最终实现了利用不同燃料分层、浓度分层和区域分层来提升传统转子发动机燃烧效率的目的。例如：在所设计的柴油/天然气新型双燃料分层燃烧模式下，当发动机的转速为4000 转/分，天然气掺混比（能量分数）为15%，燃空比为2/3，柴油和天然气喷射时刻分别采用 80ºCA BTDC 和380ºCA BTDC时，可实现较为理想的混合气分层形式。在该分层形式下，相比原柴油转子发动机，柴油/天然气双燃料转子发动机的最高压力提升18.25% ，燃烧持续期缩短了19.72%。适用范围、市场前景该技术适合与发动机生产单位、新能源汽车生产单位、航空航天飞行器生产单位、便携式发电单元

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