76、发动机燃料与摩擦材料的技术研究与应用

发动机燃料与摩擦材料的技术研究与应用

1. 天然气在柴油发动机中的应用优势

在柴油发动机中使用天然气具有诸多优势。一方面，进入气缸的硫含量减少，这提高了车辆柴油发动机的耐磨性、效率和环保性。另一方面，由于使用了含硫化合物可实现润滑的柴油燃料，柴油供应和控制设备能正常运行。

使用天然气会改变柴油发动机气缸内的过程，如空气 - 燃料混合物的点火和燃烧情况。为了探究气缸 - 活塞组件磨损与气体动力柴油发动机气缸内热力学过程变化之间的关系，我们使用了相关方程来分析。

气缸 - 活塞组件（CPA）磨损率与柴油发动机平均有效压力的关系方程为：
[
\vartheta_{wear} = const. \left(\frac{k_{fr}}{P_{e} \cdot n}\right)^3
]
其中，(\vartheta_{wear}) 是磨损率（(\mu m/1000 h)），(k_{fr}) 是摩擦系数，(P_{e}) 是平均有效压力（(MPa)），(n) 是曲轴转速（(1/min)），(const) 是经验常数（(6.5 \times 10^7)）。

通过 Diesel - RK 软件计算得到不同工况下柴油发动机和气体动力柴油发动机的平均有效压力，具体数据如下表所示：
| 使用的 D242 柴油功率（%） | 曲轴转速（1/min） | 平均有效压力（柴油循环，MPa） | 平均有效压力（气体循环，MPa） |
| — | — | — | — |
| 0%（怠速） | 780 | 0.585 | 0.7 |
| 25% | 1020 | 0.629 | 0.794 |
| 50% |