喷油正时对船用柴油机NOx排放率影响的试验研究

根据ＩＭＯ推荐的试验程序,分别在发电机工况推进工况下,在一台４１３５Ｇ柴油机上进行喷油正时变化时柴油机ＮＯＸ排放的试验,结果表明,适当将喷油正时延后调整可以降低柴油机ＮＯＸ排放率以满足国际公约的排放标准要求,而柴油机经济性不受到影响。     

船用柴油机NOx排放的试验研究

在保证柴油机的经济性前提下,寻找降低柴油机ＮＯｘ排放率的途径,根据ＬＭＯ《船用柴油发动机氮氧化物释放控制技术规则》推荐的试验程序,对一台４１３５Ｇ柴油机在发电机工况下进行改变喷油正时和压缩比的试验研究,结果表明：在喷油正时延后４＾ｏ和压缩比提高５．５％时,可使柴油机在发电机工况下的ＮＯｘ平均排放率减少１７．７％,柴油机的油耗率稍有降低,但烟度则稍有增加。     

喷油压力对电控船用中速柴油机性能的影响

为了研究船用4190型柴油机电控化改造后,喷油压力对柴油机性能的影响,利用AMESim软件,建立电控燃油喷射系统仿真模型,通过正交试验设计方法安排燃油系统参数仿真计算,以实现燃油喷射特性的优化;同时基于AMESim与AVL_FIRE软件耦合,将优化结果导入柴油机缸内燃烧模型,进行仿真计算,以完成不同喷油压力对柴油机性能影响的综合分析。结果表明,当参数组合为:喷孔直径0. 22 mm、凸轮型线速度0. 46 mm/(°)、柱塞直径14 mm、高压油管长度1000 mm时,喷油压力为125 MPa;当参数组合为:喷孔直径0. 26 mm、凸轮型线速度0. 43 mm/(°)、柱塞直径14 mm、高压油管长度800 mm时,喷油压力为105 MPa。喷油压力提高,改善了柴油机燃烧质量,使得油耗率较原机降低约14. 3%与7. 2%,但NO_x排放质量分数分别升高约50%和11%,因此,需要兼顾柴油机的经济性与动力性进一步优化排放。     

船用中速柴油机NO排放浓度的预测

将准维三区燃烧模型与ＮＯ生成的扩大的Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ机理相结合,成功地开发了一种船用中速柴油机排气中ＮＯ浓度预测计算程序,并通过实验证明模拟计算结果与实测结果基本吻合。为从更深层次地认识船用柴油机工况和性能参数对ＮＯ排放量的影响,提供了一种有效的工具。     

燃油性质对船用中速柴油机排放的影响

鉴于2000－01－01起国际海事组织（IMO）对船用柴油机的NOx排放提出了限度值,研究了船用中速柴油机燃用柴柴油,窄馏分柴油及重油等燃油对NOx与颗粒排放的影响,发现了燃油中重馏分越多,芳烃含量越多,碳含量越多,则排放NOx越少,但增加了颗粒的排放,为了能降低NOx排放,又不过多增加颗粒排放,燃用轻柴油时采取了延迟 油,燃用重油时采用掺水乳化的方法,证明对降低船用中速柴油机NOx排放是有效的。     

采用分段喷油改善柴油机排放的研究

用分段喷油器实行发段射油以改变喷油特性，使喷油的初期速率降低，而在喷油持续期内逐渐升高，这样使燃烧初期放热率减而随后逐渐加快，从而可以改善柴油机的排放并降低燃油的消耗率，对使用分段喷油器的喷射规律作了研究并在单缸试验机上进行了试验，试验表明，采用分段喷射装置后在微粒未增加的情况下，ＮＯｘ有所降低。     

基于RBF神经网络的船用柴油机NOx排放的预测

依据4190ZLC-2型船用四冲程增压柴油机实际试验测得的数据,利用MATLAB中的神经网络工具箱,建立了基于径向基函数神经网络（RBF）的柴油机氮氧化物（NOx）排放浓度的预测模型。在预测模型建立过程中选取柴油机油耗率（SFOC）、功率、转速等参数数值作为输入矩阵,柴油机的氮氧化物排放浓度作为输出矩阵。仿真结果表明:该方法预测精度高,可为控制氮氧化物的排放提供依据。     

直喷式柴油机NOx排放特性的模拟计算研究

在油滴蒸发准维燃烧模型的基础上,考虑燃油喷雾、蒸发、空气卷吸及传热的影响,结合生成NOx的化学动力学机理,建立直喷式柴油机的燃烧及NOx计算模型。实测直喷式柴油机多种转速负荷特性的NOx排放,得出柴油机运行范围内的NOx排放特性,并与模拟计算结果进行对比分析,两者变化较吻合。柴油机在低速大负荷时由于最高燃烧压力较大,温度较高,燃气在高温下停留时间较长,NOx排放浓度较大。供油提前角增加时,着火始点提前,最高燃烧压力及温度增加,NOx排放浓度也增加。     

喷油提前角对船用柴油机NO_x排放特性的影响

为更方便地研究船用柴油机喷油提前角对NOx排放特性的影响,利用软件模拟方式代替实验,建立柴油机数学模型,模拟计算了6210ZLD-5型柴油机喷油提前角的改变对柴油机NOx排放、功率和燃油消耗率的影响.结果表明,减小喷油提前角可以降低NOx排放,但同时也造成柴油机功率的降低和燃油消耗率的增加.该研究对柴油机喷油参数的优化具有一定的参考价值.     

船用电控单体泵喷油系统性能试验研究

为研究适用于船用柴油机的电控单体泵系统的燃油喷射特性,进行了全工况范围内的油泵试验台试验。通过对比分析试验数据,得出了船用电控单体泵燃油喷射系统的性能机理,包括不同工况下的泵端压力,嘴端压力,循环喷油量和液力延迟特性,一定程度上为电控单体泵系统的设计提供理论支撑,而且对其匹配不同发动机提供了有价值的参考。     

共轨式燃料喷射柴油机电子控制系统研制

硬件系统由16位的80C196KB单片机和8位的AT89C52单片机构成,前者为主处理器,主要完成输入模拟量的转换、各种控制功能的实现、运算、查表以及与主控微机的通讯等任务,后者为辅处理器,主要完成高速时序信号输出。软件设计包括微机监控系统程序、主控微处理器程序和辅微处理器程序3部分。采用两片存储器,分别存放控制程序及基本控制MAP图和实时数据及修正控制MAP图。经系统测试证实,所介绍的计算机控制系统可以满足发动机实际运转的要求。     

高压共轨喷油系统改善柴油机排放性能的分析

在深入讨论柴油机排放特点和对喷油系统要求的基础上,以ECD-U2系统为例分析高压共轨喷油系统的结构特点及其对柴油机性能的改善,尤其是在控制排放方面所起的作用,并介绍了ECD-U2系统的实际应用情况.     

柴油燃料性质对内燃机排放的影响及机动车燃料的发展趋势

对显著影响内燃机排放的柴油燃料的性质进行表征,通过分析燃料化学组成对机动车污染排放物的影响,提出降低柴油中硫和芳香烃含量、改进十六烷值可满足排放标准的要求.从几个关键技术指标对机动车柴油燃料发展趋势进行总结,提出降低改进内燃机排放的技术措施.     

4190ZLC-2柴油机燃油喷射系统参数匹配试验

基于4190ZLC-2船用中速柴油机电控化改造燃烧与性能测试平台,测取在额定工况下不同供油提前角柴油机的性能参数,分析供油提前角对柴油机运行性能的影响规律,并根据不同凸轮作用段在最佳供油提前角的对比选型,发现“14.6℃A”凸轮作用段具有较好的喷油特性。在柱塞直径、喷油提前角和凸轮作用段分别为14 mm、26℃A和14.6℃A时,测试与分析了喷孔直径变化对负荷特性和推进特性的影响。结果表明:综合性能最佳的喷孔直径为0.26 mm,其在满足经济性前提下的NOx排放较优,可为燃油喷射系统参数匹配提供理论依据和试验依据。     

船用柴油机实现低NOx燃烧的数值模拟

为研究“浅坑型”燃烧室缸内高温燃油的雾化与燃烧过程,建立了L23/30H柴油机的CFD计算模型,应用台架试验验证了计算模型的有效性,在提高燃油喷射温度的条件下模拟了缸内平均压力和温度的变化,对比分析了排放物的生成情况.结果表明:燃油喷射温度对L23/30H柴油机的动力性能影响不大,对NOx生成有显著影响,燃油喷射温度上升至413 K时,NOx生成速率减小,NOx最终生成量有量级上的减小,能满足MARPOL公约73/78附则Ⅵ修正案的排放规定,燃油喷射温度继续升高,NOx生成量变化甚微;燃油喷射温度的升高使得扩散燃烧过程中Soot的再氧化效应减小,最终Soot生成量有所升高.     

机电混合控制调速柴油机的试验研究

为了全面改善柴油机的综合性能 ,采用电子控制技术已成为一个重要措施。文章通过对机械式调速器的改造 ,采用线性电磁执行器 ,建立了一种机电混合控制的新的柴油机调速系统 ,开发了功能较为完善的电控管理系统 ,在发动机台架和整车上进行了仔细的标定和不断的试验。研究结果表明 ,该管理系统控制灵活、调速装置工作可靠 ,可以明显地改善车用柴油机的性能。该调速系统是一种新型系统 ,其控制功能待进一步完善。     

电喷发动机油耗测量仪数据采集系统的设计

设计了一种不用油耗传感器的电喷发动机油耗测量仪器,安装时无需拆动燃油管路,无燃油损失,且测量方便、快捷.该仪器充分利用了电喷发动机电脑控制的精确供油信息,将各缸的供油信息进行采集、标定、运算后输出测量时间内的累计油耗和小时耗油量.该油耗测量仪由数据采集部分和控制部分组成,主要讨论数据采集部分.