涡流室柴油机燃烧系统参数对性能作用规律的研究

研究了涡流柴油机燃烧系统参数对经济性的作用规律。通过选取有代表性的两种涡流室柴油机S1100和S195的燃烧系统主要参数供油提前角、柱塞直径、连接通道宽度和涡流室容积作为正交实验对象，对实验结果进行方差分析得到了涡流室柴油机燃烧系统4种主要参数对经济性的作用规律。     

涡流预燃室的探索——95系列柴油机燃烧系统的试验研究一

为进行预燃室的探索,考察其用于495T型柴油机的性能和用于495Q型车用柴油机的高速性,在S195型单缸机上进行了本试验研究。与直接喷射式燃烧系统相比,涡流室和预燃室具有工作柔和对喷油系统要求不高,和废气中有害成分NOx较少等优点,预燃室在这方面更优于涡流室,但从标志重要性能的动力性经济性来看,涡流室则优于预燃室,特别因其高速性能好,故涡流室在缸径小于100毫米的高速柴油机中占统治地位。我们的主要目标是:提高预燃室的动力经济指标,使之赶上或超过S195原机涡流室,     

涡流室涡流比对涡流室式柴油机污染物生成影响的数值模拟

为了揭示涡流室涡流比对涡流室式柴油机污染物生成影响规律,采用标准k-ε-f湍流模型和LUENT动网格技术构建涡流室式柴油机燃烧仿真计算模型,并通过实验验证得到合理的仿真计算模型参数。对不同涡流室涡流比时涡流室式柴油机压力和温度分布以及污染物生成影响规律进行数值模拟。研究结果表明:涡流比Rs对涡流室式柴油机气缸燃烧及污染物生成的影响规律是NOx生成量随涡流比Rs的增大而下降,而Soot生成量随涡流比Rs的增大而增大;可以通过优化在Rs为2.5~3.1范围内找到1个合适的涡流比Rs,使涡流室式柴油机气缸NOx生成量和Soot生成量均为较小值。     

涡流室式柴油机放热模型的应用研究

柴油机放热率的计算是分析和提高柴油机性能的重要手段之一。作者对涡流室式柴油机放热计算的理论模型和经验公式作了进一步的分析探讨,并计算和分析了S195型涡流室式柴油机的燃烧放热率,为这一计算工具在这种柴油机上的有效应用提供了一些经验。     

柴油机涡流室不同镶块材料的试验研究

柴油机涡流室中,燃烧室的面容比较大,冷起动较难;柴油机涡流室镶块在冷热交变工况的作用下易发生热疲劳、裂纹、脱落等现象－ 为了改善柴油机涡流室的冷起动性,提高镶块的可靠性,笔者提出了新型镶块材料———细结构模压石墨,并采用试验对比的方法,研究了４Ｃｒ９Ｓｉ２ 、铸铁、陶瓷和模压石墨四种镶块材料的热导率、冷起动性、排温、油耗及示功图－ 分析试验结果后得出：新型镶块材料———细结构模压石墨能减轻机械负荷,降低燃烧噪声,提高柴油机的可靠性,改善柴油机的冷起动性和经济性－     

涡流室柴油机燃油经济性的分析与评价

以涡流室柴油机工作过程循环模拟计算为基础，定量分析计算了Ｓ１９５柴油机各项热力损失所占的比例及对燃油经济性的影响，为进一步认识涡流室柴油机热力过程的特点和降低涡流室柴油机燃油油耗提供了有益的帮助。     

涡流室式柴油机非稳态燃烧过程的不稳定性分析

运用Ｓ１９５型涡流室式柴油机冷起动过程的实测数据，分析了非稳态燃烧过程的不稳定性；针对３种不同的燃烧型式，进行了放热规律计算和分析。     

涡流室式柴油机非稳态燃烧过程的不稳定性分析

运用Ｓ１９５型涡流室式柴油机冷起动过程的实测数据，分析了非稳态燃烧过程的不稳定性；针对３种不同的燃烧型式，进行了放热规律计算和分析。     

对涡流室燃烧室容积比的研究

本文导出了微团在“半自由涡”中的运动轨迹解析式,在分析不同形态涡流中微团运动规律的基础上,对涡流室中混合气形成和燃烧的若干问题作了探讨,并结合试验分析了涡流室燃烧室容积比对柴油机多方面性能的影响,提出了选择容积比的一些原则和初步确定容积比的经验公式。     

涡流室式柴油机燃烧室的改进设计对燃烧过程的影响

介绍把一台单缸涡流室式柴油机涡流室镶块直连接通道改为变角度连接通道，活塞顶双“ｗ”坑主燃烧室改为腰鼓形双“ｗ”坑主燃烧室的研究过程，主要内容包括在稳流试验台上测量通道改进前后的流量系数，倒拖试验台上用热线风速仪测量改进前后燃烧室中的气流运动状况，详细分析研究了变角度连接通道的气动喷射特性和燃烧室改进对柴油机燃烧过程、燃油经济性及排放的影响。     

X195柴油机直喷式燃烧系统的研制

通过开发超短型螺旋进气道与合理的匹配供油系统参数、燃烧室形状，在生产工艺基本不变的情况下，实现Ｘ１９５柴油机燃烧系统由涡流式改直喷的目的。实践证明方法可行，耗油率、排气温度、冷起动温度、排气烟度得以降低。     

直喷式小型高速柴油机燃烧特性的研究

本文论述空气涡流和燃烧室形状对直喷式车用柴油机燃烧特性的影响。研究结果表明:在推迟喷油的条件下,空气涡流和燃烧室形状对减少排烟浓度和提高燃烧效率,具有明显的作用。     

4气门直喷式柴油机进气系统研究及设计

分析了 4气门直喷式柴油机进气系统的技术特点和设计要点 ,详细阐述了 4气门进气系统在提高进气量、改善油气混合和可变涡流强度等方面的优点 通过对 4气门进气系统不同进气道组合的比较 ,指出长切向气道与短螺旋气道的组合有利于产生较大的进气涡流 结合缸盖设计 ,讨论了气门的布置方式及配气机构的设计 4气门柴油机辅以增压、高压燃油喷射和废气再循环等技术的支持和匹配 ,可以改善燃烧、净化排放 ,提高动力性和经济性 ,满足未来更严格的排放法规     

涡流室柴油机燃烧放热率计算方法的研究

本文评述了涡流室柴油机燃烧放热率计算方法的研究进展,较详细地分析了连接通道流量系数对放热率的计算方法发展和计算精度的影响,建立了包括瞬时通道流量系数和具有多种燃料计算功能的放热率计算模型,并给出了柴油机分别燃用柴油和甲醇的计算实例.本文编制的计算程序具有较高的计算精度和更广的适用范围.     

用热力学第二定律分析涡流室柴油机的热力过程

运用热力学第二定律对涡流室柴油机的热力过程进行了研究，通过平衡分析讨论了通道节流引起的不可逆损和副燃烧室传热损，并与理想的柴油机热力过程进行了比较，揭示了影响涡流室柴油机热效率的根本原因。     

汽油机缸内直喷周向分层燃烧系统的试验研究

开发了一台采用缸内直喷周向分层燃烧系统的汽油机，对喷嘴型式，火花塞与油束相对位置，供油提前角，喷油压力，进气涡流比，喷油泵柱塞直径和压缩比等燃烧系统的主要参数进行了优化，得到了发动机燃用汽油时的最优参数，采用缸内直喷周向分层燃烧系统后，汽油机的热效率与柴油机的大致相当。     

燃烧室形状对直喷柴油机燃烧性能影响的三维数值模拟

为研究燃烧室形状对直喷柴油机燃烧性能的影响,应用发动机燃烧过程多维模拟软件FIRE对4类燃烧室柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟.探讨了燃烧室几何形状影响燃烧性能的作用机理.结果显示,燃烧室几何结构对缸内的流场、喷雾以及燃烧特性都有较大影响.缩口燃烧室的缸内流场强度要强于直口燃烧室,进而导致缩口燃烧室的油气混合和燃烧性能要优于直口燃烧室.     

双卷流燃烧系统的双燃料发动机燃烧排放特性

为解决因生物柴油粘度过大,以及低温燃烧导致的燃油雾化、燃烧性能和排放恶化等问题,利用AMESim软件和AVL_FIRE软件对发动机燃烧室进行双卷流（DS）改造,对喷油提前角、喷孔直径进行优化匹配。结果表明:双卷流（DS）燃烧室燃油分布更加均匀,在运行范围内燃烧速率和功率比浅盆型燃烧室具有更大的优势;同时在加快燃油扩散速率和提高空气利用率方面具有显著的作用;在提高发动机动力性和经济性方面具有明显的优势。采用DS燃烧室、喷油提前角20.6°、喷孔直径0.28 mm组合结构形式的柴油机,其NO排放比原机降低81.83%,指示功率比原机降低7.73%。研究结果可为船用柴油机双燃料低温燃烧性能优化提供一定的指导依据。