发动机变组分煤层气的起动特性与怠速稳定性

由于石油资源的逐渐枯竭和排放法规的日益严格,使燃用代用燃料发动机在全世界得到广泛地发展。文章介绍了由S195柴油机改制成火花点火式变组分煤层气发动机的主要设计过程,分析了此类型发动机在改制过程中应注意的几个问题。通过发动机台架试验,对起动特性与怠速稳定特性进行分析,结果令人满意。     

天然气发动机数据采集系统的研究开发

简述了国内外天然气发动机的发展状况,阐明了天然气发动机控制系统的原理,开发了针对单燃料天然气发动机的数据采集系统,介绍了其硬件和软件结构,并在发动机上成功进行了验证.     

基于Modelica语言对气体机工作过程的建模和仿真

采用面向对象的建模方法,根据独立性和物理划分原则对发动机缸内工作过程部分进行了模块化划分,利用多领域统一建模规范Modelica语言建立了天然气发动机单个气缸工作过程(包括缸内过程和换气过程)的仿真模型,仿真分析了2135天然气发动机在某些工况下的缸内压力和温度等参数,并将仿真压力与实验的测量数据进行对比,相对误差在合理的范围内,证明了该模型能够预测天然气发动机的缸内气体压力等重要的状态参数,为天然气发动机缸内工作过程的研究提供仿真基础。     

天然气/柴油双燃料发动机研发现状及发展

天然气／柴油双燃料发动机由于其良好的排放性、动力性、经济性，而成为目前研究的热点。本文综述了天然气／柴油双燃料发动机在国内外的研究与开发现状，重点介绍了天然气／柴油双燃料发动机天然气供给形式及特点，分析了天然气／柴油双燃料发动机目前研究所存在的关键技术问题和发展前景。当前一种顺序喷射、稀燃、全电控天然气／柴油双燃料发动机已经被开发出来，电控喷气技术、微喷技术、稀薄燃烧技术乃是天然气／柴油双燃料发动机关键技术问题。     

基于可视化系统的直喷天然气发动机喷射及燃烧特性研究

天然气作为一种最有前途的代用燃料在汽车发动机上的应用日益广泛。为提高天然气发动机的燃烧效率,采用缸内直喷技术;并通过位于喷嘴附近的火花塞点燃分层混合气,使天然气发动机在中低负荷下实现稀薄燃烧。对于直喷天然气发动机,研究喷雾贯穿距、喷雾锥角、循环波动和燃烧速度等喷射及燃烧特性具有重要意义。首先设计开发了用于观察天然气喷射及燃烧的可视化系统,拍摄不同实验条件下天然气喷射及燃烧过程。利用实验数据,分析了直喷天然气发动机的喷射及燃烧特性。     

天然气掺氢发动机性能试验

以台架实验的方法,对发动机燃用天然气(CNG)和天然气掺氢(HCNG)燃料的动力性和排放性能进行了对比研究.结果表明,发动机燃用天然气掺氢燃料能够加快缸内燃烧过程,改善CNG发动机稀燃性能,降低发动机排温.与纯天然气发动机相比,其排放物CO、CO2、HC得到降低,同时NOx排放量增加,但随着过量空气系数的增大,发动机NOx排放大幅减少,得到较优的排放性能.     

车用发动机燃用天然气与氢燃料的对比研究

日益严重的环境问题与能源危机促使人们不断加大对车用发动机替代燃料的研究力度,天然气与氢就是其中最受关注的两种替代燃料.本文对天然气与氢的基本燃烧特性分别进行了探讨,并着重分析比较了天然气与氢在车用发动机中的燃烧过程与排放特性,并对这两种替代燃料在车用发动机领域的应用前景进行了阐述.     

柴油-天然气掺烧发动机滞燃期的预测

对柴油-天然气掺烧发动机的滞燃期进行了深入研究.以喷油器针阀升程曲线开始增加时所对应的曲轴转角作为喷油始点,压力升高率急剧变化的点作为燃烧始点,确定发动机滞燃期.将喷油始点作为计算点,以试验数据为基础,对柴油发动机滞燃期预测模型进行修正,得到柴油-天然气掺烧发动机滞燃期预测模型.试验结果表明,修正后的滞燃期预测模型能够很好地预测柴油-天然气掺烧发动机滞燃期,可为准确建立柴油-天然气掺烧发动机工作过程数学模型提供指导依据.     

天然气发动机使用性能的分析与改善

分析了天然气发动机动力性能下降机理,与燃用汽油比较,计算出燃用天然气时的实际分子变更系数β=1,燃用天然气循环功损失为5.74%。汽油车改为天然气车后,热效率增加,但混合气热值及充气量减小幅度较大,加之β减小,使动力性有较大的下降。在以CA6102发动机为基础改装的天然气/汽油两用燃料发动机上进行了动力性试验。满负荷实测试验表明,发动机燃用天然气时,进气量为燃用汽油时进气量的89.9%,仅进气量下降就使发动机的动力性能下降约10%。外特性试验表明,在发动机转速为3 000 r.min-1时,燃用天然气和燃用汽油时的功率分别为65.3kW和89.5 kW,燃用天然气燃料功率损失高达27%。最后给出了提高天然气汽车动力性的措施。     

涡轮增压天然气发动机电控系统进气模型研究

针对天然气发动机普遍采用的进气充量标定方法精度和可移植性不高的问题,以一台潍柴WP10NG336涡轮增压火花点燃单点喷射全电控天然气发动机为研究对象,研究了基于物理模型的适合天然气发动机的进气充量模型。在平均值模型的假设基础上,采用折合气体流量描述进气过程,将进气过程流经缸内的气体细分为回流废气、扫气废气、倒流废气、始终驻留废气和新鲜折合气体,对涡轮增压器、节气门、进气管、排气管和气缸进行综合建模,并通过进气惯性对充量的影响来对模型进行简单修正。为验证模型的精确性,开展了针对WP10NG336天然气发动机的台架试验。试验结果表明,本文所提出的进气模型误差范围在4%以内,在占用较少计算资源的情况下能够准确地估计各种工作条件下发动机的实际稳态进气充量。     

车用柴油天然气双燃料发动机工作特性及燃料控制

由于石油资源逐渐枯竭和严格限制汽车排放污染,促使世界各国广泛发展车用天然气发动机。该课题研究通过自行建立的柴油天然气双燃料供应系统,采用发动机台架试验方法,分析了车用柴油天然气双燃料发动机的工作特性和双燃料的控制方法,提出一种电子控制方案,并进行了可行性试验,初步试验结果令人满意。但与国外同类技术相比,其控制功能仍需进一步完善。     

机械泵式柴油机的双燃料系统电控单元研发

以天然气为清洁替代燃料,研究目前市场存量较大的机械泵式柴油机的天然气-柴油双燃料技术改装.电控系统是柴油机进行双燃料应用技术的核心,基于双燃料系统的总体性能要求研发电控单元,包括:主控系统、模拟信号处理、执行器驱动等电路模块,并提出以燃油喷射压力的变化信号作为控制天然气喷气时刻的理论依据和控制方法.台架试验表明:研发的电控系统能够实现各传感器数据采集,满足天然气喷嘴和步进电机控制性能的要求,具有较好的可行性和可靠性.     

双线法瞬态温度测量的研究

利用细电阻丝组成的电阻温度计测量柴油机压缩过程的瞬态温度,反应速度慢和机械强度差,很易被缸内气流冲断。作者的实践证明,使用8μm以下的钨丝在300r/min下进行测量,敏感元件很快就损坏;而采用两根直径大于109m的钨丝同时进行测量的方法不仅能克服上述缺点,而且经简单计算修正,还能获得较高的测量精度。因此,本文提出的双线法很适合在柴油机冷启动时,对缸内瞬态温度进行测量。     

喷射率对柴油机性能和排放影响数值模拟研究

为了以较低的成本降低中速大功率船用柴油机的NOx排放,开发了一种可实现靴型燃油喷射规律的调压孔武喷油泵.利用三维CFD软件AVL FIRE v8.5对某大功率中速船用柴油机的缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行了模拟计算,分析了调压孔式喷油泵的靴型喷射规律在2种负荷、3种喷油定时下对柴油机性能和排放的影响.结果表明:所用...     

80系列柴油机烟度排放及排放法规分析

通过分析我国现行的烟度测定方法,用不同烟度计对YS380、YS480柴油机的排气烟度进行测量,得出了80系列柴油机烟度排放的特征对比试验结果,可看出我国对柴油机烟度测试的规范和测试仪器应尽早统一,以便对柴油机烟度排放的考核更加科学合理;在测量柴油机的自由加速烟度时,应使用响应速度较快的透光式烟度计,以满足不稳定工况下的烟度测试要求我国柴油机和柴油车的烟度排放标准中有不尽合理的地方,如烟度限值没有考虑柴油机的使用特性,没有考虑柴油机使用潜力的充分发挥,没有考虑柴油机的排量和转速对烟度的影响,也没有考虑柴油机的实际用途及大气修正等因此,作者建议我国相关标准修订时逐步采用在欧共体国家普遍采用的ECER24法规     

增压柴油机排气压力变化规律的实验研究

研究采用等压增压系统的多缸柴油机排气压力的变化规律. 利用瞬态压力传感器和燃烧分析仪,在某V型8缸增压柴油机上,测量了不同工况下第1缸排气阶段气缸内和排气道出口处的压力随曲轴转角的变化情况. 分析结果表明:在相同的转速下,随着负荷增加,排气道出口压力随曲轴转角变化的规律相近,压力的波动幅度增加;随着转速的增加,在排气道出口压力曲线中的波峰和波谷出现的曲轴转角位置向后推移;在某些工况下,缸内排气压力高于排气道出口的压力,而有些工况下,缸内排气压力会低于排气道出口的压力.     

天然气发动机点火正时系统的开发与应用

与双燃料发动机相比，柴油机改造天然气单燃料发动机，利用天然气完全代替石油产品做燃料，节能效果更加明显，同时，排放特性也进一步得到改善。课题研究了柴油机改造天然气单燃料发动机技术，将4102柴油发动机改造成天然气单燃料发动机。设计了齿轮—齿形皮带机械式天然气发动机点火正时系统，改造压燃式柴油机为点燃式天然气发动机。文章阐述了该点火正时系统的原理和构造，分析了该设计的特点，阐述了该系统研究意义和应用推广价值。采用齿轮—齿形皮带式点火正时系统是一种探索，开辟了一条柴油机改造天然气单燃料发动机的新路。     

现代乘用车柴油机技术

市场需求、排放法规、燃油经济性、客户满意度和成本是影响车用发动机技术发展的主要因素。与汽油机相比,现代柴油机在上述方面大都具有一定的优势,因此现代柴油机技术已成为乘用车发动机技术发展的一个重要方向。目前我国乘用车柴油机与国际先进水平仍存在很大的差距,亟需突破包括高效清洁燃烧技术、电子控制燃油喷射系统、发动机管理及标定技术等技术难点。建议自主开发低油耗、低污染物排放的高效清洁乘用车柴油动力,以满足我国未来乘用车大市场的需求。     

废塑料油在柴油机上燃烧特性及适用性研究

通过一系列实验对废塑料油在柴油机上的燃烧特性及适用性作了实验研究，并着重研究了废塑料油对排气产物的影响。在开口炉中试验表明能够有效地改善燃烧性能，减少NOx及固体颗粒的生成量。在柴油机上实验说明随着与柴油及重油的混合率的上升，由于爆发压力的增加，从而使得NOx的生成量也明显上升。通过加入水及控制着火延时能有效地控制NOx及固体颗粒的生成量。