内燃机节能理论与方法研究

节能减排是目前内燃机研究的热点话题之一，涉及能源、动力、化工、材料等多个领域。基于热力学第二定律，分析了内燃机节能的热力学基础，建立了相关数学模型；经过分析，进而提出了内燃机节能的方法和技术手段，以期达到节能的目的。     

车辆排放控制及节能效果研究

内燃机的节能和排气净化是目前国内的重要研究方向之一。本文介绍对国内多达２０种以上的内燃机节能净化装置在台架及实车上综合试验的结果。这些装置包括添加剂、磁化装置、催化净化装置等，分别对内燃机进行前、后或缸内过程处理、达到降低油耗、降低排放、净化环境的目的。试验结果表明，最高节油率可达７９％，对汽油机排气的综合净化率可达８９４％，本文还对这些装置的节能净化原理进行了初步探讨。     

内燃机缸内流体动力学(CFD)仿真系统的开发与应用

设计了一个内燃机缸内流体动力学仿真软件平台．依据流体动力学基本理论,结合内燃机缸内工程模型,利用FORTRAN语言双精度算法设计源程序;同时设计专门的可视化模块将计算结果导入AOTUCAD通用软件中自动显示,开发出了集网格划分、CFD计算和可视化于一体的内燃机缸内流体动力学仿真系统．系统测试表明：仿真平台能准确反映客观因素对缸内状态的影响规律。能为下一阶段的燃烧过程仿真提供数据支持,能预测内燃机排放,可以在内燃机行业推广应用．     

浅谈节能减排与内燃机工业发展的关系

面对扑面而来的全球低碳经济发展的浪潮,作为全球最大的发展中国家,既有责任也有义务进一步提升我国的节能减排水平。内燃机作为动力工业的基础,承载着将能源转化为工业产值的使命,其重要的政治、经济和军事地位不可小觑。内燃机工业的节能减排工作不仅关系到汽车行业的进一步发展,更是影响到整个社会的进步和人民生活水平的提高。     

最佳高效动力装置 助推汽车技术进步——中冷、回热式二冲程内燃机技术

如何把内燃机的效率直接提高,更大幅度减少燃油消耗,同时让内燃机排气污染更小,在大力倡导节能减排今天,这一问题变得尤为重要。     

传统缸内壁面传热模型在氢内燃机中的适用性

针对传统内燃机缸内传热模型在氢内燃机传热预测计算中的适用性问题,研究了LaunderSpalding模型、Huh模型、Poinsot模型、Han-Reitz模型和Rakopoulos模型在氢内燃机的压缩和膨胀冲程中的应用,为此编制程序将上述模型嵌入到开源计算流体动力学(CFD)工具包OpenFOAM的求解器中,并对一个氢内燃机缸内反应流动的算例进行了传热的预测计算和实验验证。研究表明:相对其他模型,Rakopoulos模型对氢内燃机传热热流的预测最为准确,优于AVL-Fire软件中推荐的Han-Reitz模型,可作为AVL-Fire软件二次开发进行氢内燃机的相关模拟计算;除Rakopoulos模型之外的模型适用性较差的原因是,不能准确描述氢内燃机缸内边界层中的工质物性及湍流黏性的分布规律,通过改进氢内燃机缸内边界层中的密度、黏度、湍流普朗特数分布有望提高氢内燃机传热模型的适用性;准确预测壁面热流峰值时刻需要对燃烧模型的火焰传播过程计算进行详细校核。     

变压吸附制氧技术在内燃机节能中的应用研究

利用变压吸附制氧技术具有的优点,在内燃机的设计生产中,控制富氧含量,调整喷油提前角,并与高比率冷EGR配合,将使内燃机的节能减排得到进一步降低、并能获得良好的经济社会效益。     

基于连续可变压缩系数的内燃机缸内湍流数值计算

论述了内燃机缸内压缩形式随着燃烧室几何形状的不同而改变的观点,结合燃烧室主要几何尺寸参数采用数值计算方法对缸内压缩形式进行插值计算,改进已有k - ε湍流模型中体现压缩性的系数,从而修正了缸内k - ε湍流模型.进一步将修正后的模型应用于一内燃机缸内湍流数值计算中,得到的计算结果与标准k - ε模型计算结果以及实验结果进行了比较.结果表明:修正后的湍流k - ε模型模拟精确性有所提高,适用于计算内燃机缸内湍流运动.     

【主编特邀】——高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用基础研究

<正>专家点评:内燃机是交通运输、工程机械、农用机械等动力装置的主要原动机,我国已经成为世界第一的内燃机制造大国.我国内燃机的石油消耗约占石油总消耗量的2/3左右,并且在人类活动导致的CO2排放中,以内燃机为动力的交通运输占25%.因此,在能源供应面临严峻挑战和减少CO2排放面临国际国内压力的双重背景下,内燃机的节能减排是节约石油资源和保护环境的最重要环节.     

内燃机工作过程多维模型计算机仿真平台设计与实现

设计了内燃机工作过程仿真集成化PC平台.以缸内流体动力学为基础,耦合反映缸内工作过程的喷射、燃烧和碳烟生成等子模型构建了平台的多维模型;通过设置Compaq Visual Fortran软件的双精度运行环境,在PC微机上成功编译了KIVA-3V源代码;然后通过设计可视化模块,实现了平台计算与可视的集成化功能.试验分析表明:仿真平台能模拟内燃机缸内工作过程,准确反映客观物理因素对工作过程的影响,仿真误差小于5%,可以在内燃机行业推广.     

车用内燃机性能预测CAD基础

介绍内燃机性能预测动态、反应缸内过程的基本计算模型及代用燃烧放热规律的系统知识。     

切向/螺旋进气道稳流实验与数值仿真

为了研究内燃机进气道及缸内的流动规律,并验证数值仿真在内燃机中流动的可行性,对典型的内燃机切向/螺旋组合进气系统的三维流场进行了稳流实验,并用商业软件Fluent数值仿真了实验条件下进气道及缸内流场.由文中给出的算法计算的涡流比及流量系数与实验结果具有较好的一致性.通过仿真流场分析发现,随着气流逐渐远离气缸盖,垂直于气缸轴向的截面上速度分布越规整,越易形成单一方向的旋涡.研究结果表明,数值仿真可以较准确地得到直观的进气道和缸内流场,补充了稳流实验.     

CAN数据总线系统在汽车节能减排中的应用研究

对CAN数据总线系统应用于某品牌商用汽车发动机电控和数据传输的节能减排特性进行了试验研究,结果表明,装配CAN数据总线的车辆比未装配CAN数据总线的传统车辆车身总体减重300 kg,实现发动机实时工况控制节油7%,尾气减排5%,车身减重节油10%以上,多工况循环标准状态下燃料消耗量为7.26 L/100 km.综合节能效果显著.该研究为汽车节能技术发展提供一定的参考.     

佛山维丰内燃机配件有限公司

<正>佛山维丰内燃机配件有限公司、华南理工大学环境科学与工程学院"校企联手成功研发摩托车尾气排放控制技术"佛山市维丰内燃机配件有限公司(以下简称维丰公司)是一间生产内燃机配件的民营企业。近年来,为拓展企业可持续发展能力、调整产业的结构,公司一直在考虑新产品的研发,为支持国家环保政策,支持国家对摩托车尾气排放第三阶段的排放标     

基于缸内压力振荡的冷EGR对汽油机爆震特性的影响

基于内燃机缸内压力波动方程研究了冷废气再循环(EGR)对汽油机爆震特性的影响.由KIVA-3V燃烧程序的三维流场推导出内燃机缸内压力波动方程,并分别从均值压力和波动压力角度来讨论冷EGR对汽油机爆震的影响规律.分析了不同冷EGR率下燃烧室温度、均值压力和波动压力等燃烧特性.结果表明:随着冷EGR率的增加,缸内燃烧温度、压力升高率大大降低,燃烧持续期明显增加;同时,缸内压力波动幅值明显降低而均值压力变化不大,可见引入适当的冷EGR率对汽油机高频压力振荡有很好的抑制作用.最后,对缸内压力波动进行频谱特性分析,探讨了燃烧室空腔共鸣和发动机爆震之间的关系.     

提高内燃机缸内压力测量精度的研究

本文通过对影响内燃机缸内压力测量精度的主要因素的分析,给出了提高该测量精度的若干措施。     

焦点话题:关注汽车节能

<正>编者按:后经济危机时代,中国企业开启了新一轮的转型升级之旅。随着全球汽车市场对尾气排放及燃油依赖的关注度日益上涨,汽车产业节能减排、发展新能源汽车的良好时机已经到来。3月15日,丰田、日产、三菱等宣布联     

液化石油气对二甲醚-柴油双燃料发动机燃烧和排放特性的影响

为了解决内燃机在抑制二甲醚早燃而导致爆燃的问题,实验研究了着火抑制剂液化石油气对二甲醚-柴油双燃料预混燃烧发动机燃烧和排放特性的影响。实验所用发动机为缸内直喷柴油机,并在原机的基础上增加了一套气体燃料预混合系统,以使发动机同时实现预混和直喷压燃两种燃烧方式。研究结果表明:随着二甲醚/液化石油气混合燃料中液化石油气比例的增加,预混压燃发动机的燃烧始点滞后,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力和平均燃烧温度逐渐降低,有效热效率略有下降,但有效热效率仍高于缸内直喷柴油机;掺混液化石油气可在颗粒排放基本保持不变的情形下减少NOx的排放。该结果可为设计更为节能、环保的汽车发动机提供参考。     

柴油机缸内流动数值模拟与试验研究

柴油机缸内流动数值模拟与试验研究王忠，高宗英气缸内流动多维数值模拟，是近年来发展较快的一种内燃机缸内过程的理论研究方法．但对于这种复杂的不稳定流动，要想通过纯数学的模型来描绘，目前还有一些困难．因此，大量的研究工作还是利用物理模型与实测的试验数据相结...     

可变喷嘴废气涡轮增压器控制系统发展概述

文章针对目前内燃机行业快速发展的可变喷嘴废气涡轮增压技术,从其控制系统方面阐述了国外霍尼韦尔国际公司、美国通用汽车公司及日本石川岛播磨重工业公司可变喷嘴废气涡轮增压技术特点,以及清华大学、北京理工大学在可变喷嘴废气涡轮增压技术方面做了尝试,指出可变喷嘴废气涡轮增压技术在内燃机节能减排方面具有比传统废气涡轮增压器更为广阔的空间,是目前增压技术的发展方向,其研发对促进我国增压器行业的升级具有重要意义。