重型车用柴油机燃烧与排放特性分析

针对某重型车用柴油机的燃烧特性与污染物排放特点,通过台架试验方法测试了不同转速和不同负荷下重型车用柴油机的燃烧特性、主要污染物PM与NO_x排放。结果表明:对该重型车用柴油机,在外特性高转速工况下,滞燃期增长,缸内燃烧过程中扩散燃烧所占比重增加;在柴油机常用转速1 400 r/min情况下,随着柴油机负荷增加,滞燃期逐渐缩短,燃烧持续期呈先缩短后增加的趋势,扩散燃烧所占比重增加。在外特性低转速工况,柴油机缸内的滞燃期较长,燃烧温度高,碳烟和NO_x排放均较高;在高负荷工况,由于供油量加大,燃烧持续期变长、燃烧温度高,碳烟和NO_x排放也比较高。     

大型船舶柴油机性能模拟及优化计算

在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平台,以柴油机油耗为优化目标,以最高爆发压力、最高爆发压力与压缩压力之差、最高燃烧温度和排气温度低于限制值为约束条件,对标定工况下柴油机的压缩比和燃烧始点进行联合寻优.仿真计算结果表明,标定工况下柴油机的经济性和动力性均有一定改善.     

有机酸脂对高原柴油机燃烧特性的影响

针对高原环境下柴油机燃烧恶化的问题,分析了硝酸异辛脂(EHN)的分解途径,通过化学反应动力学分析揭示了EHN添加剂改善柴油机燃烧的机理.利用单缸机台架试验方法研究了进气压力为68kPa、转速为1 400r/min满负荷工况下EHN对柴油机燃烧特性的影响.结果表明:添加EHN能够促进正庚烷反应中自由基OH,H,HO_2和H_2O_2的生成,加速正庚烷的分解,使柴油机着火滞燃期缩短;在低气压进气条件下,随着EHN质量分数的增加,柴油机缸内压力峰值略有下降、放热率曲线前移,柴油机的最大扭矩增加、有效比油耗降低,动力性及经济性均得到改善.     

EGR技术对柴油机性能的影响

应用废气再循环(EGR)技术通过改善柴油机燃烧进程以降低NO_x排放。基于AVL-FIRE软件搭建TBD620柴油机仿真模型对其缸内燃烧进程进行仿真,并分析EGR技术对其主要性能指标带来的影响,据此判断不同运行情况下的最佳EGR率,在兼顾碳烟排放不致过高的前提下实现NO_x最终释放量最低。结果表明,柴油机工作负荷越大,缸内NO_x最终释放量越大。因此在高负荷工况下,应采用较高的EGR率来满足降低NO_x排放量的要求;在中负荷工况下,NO_x排放量已经大幅降低,综合考虑其动力性、经济性因素,选取适中的EGR率;在较低负荷工况下,NO_x产生量已经较低,EGR率对减小NO_x释放量的作用十分有限,故采用低EGR率。     

柴油机每循环充气效率的研究

本文通过热线流速仪测得进气管内流速,利用特征线法计算高速四冲程单缸柴油机在稳定工况、加速工况、减速工况时各循环充气效率的变化.结果表明:在加速过程中,其充气效率比相应稳态转速时的充气效率要低.此外,本文还通过测量气缸压力和油管压力,研究了充气效率、供油量和平均指示压力之间的关系.     

加速工况与双怠速工况的汽油汽车排放:共性与差异

考察和比较了汽油汽车加速工况瞬态排放与双怠速稳态排放的共性与差别.采用移动检测方案获得汽油汽车升挡加速瞬态排放,双怠速方案获得汽油汽车稳态排放;采用体积分数、面积量和符号时间序列分析方法的"Shannon熵"评价汽油汽车排放.汽车加速工况瞬态排放与双怠速工况稳态排放的共性是转速越低、空气过量系数λ越小、排放越大;差别是前者的排放均大于后者高怠速时的排放,前者的燃烧紊乱程度均高于后者;在双怠速工况下获得的汽油汽车排放量不能反映升挡加速工况的排放量;随着汽车加速工况挡位升高,其瞬态排放量上升而燃烧紊乱程度下降.     

基于Fluent的柴油机缸内辐射换热分析

采用三维CFD软件,以135直喷式柴油机为对象,运用多维燃烧模型,对缸内燃烧过程进行数值模拟。在设定工况下,模拟出在给定的曲轴转角下火力面的辐射热流分布,然后计算并比较了不同工况下的辐射换热量。结果表明Fluent所提供的燃烧模型可以作为预测柴油机缸内燃烧的一种有效手段,并为进一步研究同类型柴油机的燃烧性能提供了依据。     

小缸径直喷式柴油机燃烧与NOx排放物仿真

利用FLUENT对柴油机在标定工况下的燃烧过程与NOx排放进行数值模拟研究.通过实验确定多维计算的边界条件,然后利用FLUENT中的燃烧模型定制边界条件、定义物理模型,完成缸内燃烧模拟.模拟结果与实验结果相吻合,标定工况下,误差不超过6 %.研究结果表明,采用柴油机燃烧多维计算模型模拟缸内燃烧过程与NOx排放是一种有效的研究策略,为柴油机燃烧性能的研究提供一种可靠的手段     

喷油嘴流量对小型柴油机燃烧及排放影响的试验研究

以某186FA柴油机为研究对象,对比分析喷油嘴用不同加工方法的喷孔及流量变化对小型柴油机燃烧和排放性能的影响。试验结果表明:减小喷油嘴流量,同工况下柴油机的最大燃烧压力降低,燃烧始点提前,预混燃烧比重减小,扩散燃烧阶段燃烧速度加强。合理匹配喷油嘴的流量参数能有效降低柴油机的排放。喷油嘴喷孔用电火花打孔与用机械钻孔相比,能明显的改善柴油机排放性能。186FA柴油机用电火花打孔、流量为0.959 L/min的喷油嘴和原机机械钻孔的喷油嘴试验对比,整机HC、CO和PM排放分别下降了45.1%、27.7%和10.4%;NO_x上升11.3%;但HC+NOx仍下降2.4%(八工况排放试验循环)。用喷油嘴优化匹配后整机排放能达到中国非道路柴油机第三阶段排放标准的要求。研究表明:柴油机在中、小负荷工况的燃油消耗率、HC、CO明显减少是整机排放降低的主要因素,其机理是喷油嘴流量系数大,喷孔燃油流道表面质量改善,提高了喷油压力和喷雾质量,每循环喷雾形状稳定,改善油气的混合和燃烧质量,说明喷油嘴喷孔参数和流量是影响非道路小型柴油机性能和排放的重要因素。     

变海拔工况下装甲车辆柴油机燃烧特性

针对高原地区装甲车辆柴油机燃烧恶化、故障率高的问题,本文从机械负荷和热负荷两方面入手,研究了不同海拔、不同转速、不同负荷条件下,柴油机燃烧特性以及循环波动规律,分析了故障出现的原因并提出解决措施。结果表明：低速中等负荷工况下,循环波动率较大,燃烧稳定性较差;高速全负荷工况下,循环波动率小。高原环境能够加剧柴油机燃烧恶化程度,稳定性变差,易出现拉缸烧蚀等问题。     

燃烧室与喷油器对直喷式柴油机性能的影响

本文论述了小型高速柴油机燃烧过程的合理组织有较大的难度;介绍了喷油器和燃烧室结构参数对直喷式柴油机性能影响的试验和计算的结果,着重分析了喷孔、喷油器惯量及燃烧室d_k/D,运转工况与柴油机性能之间的关系。     

柴油机零维,准维工作过程优化的对比研究

分析了柴油机零维，准维燃烧模型的基本原理和假设，在此基础上为了讨论两种模型的功能和适用范围，对同一柴油机，在同一优化模型、同一优化精度的条件下进行了性能优化计算，分析了两个模型的优化计算结果。发现：零维燃烧模型的计算时间较短，但它无法考虑机喷油系统和燃烧过程的耦合关系，所以只能用于柴油机改型的粗略计算。准维燃烧模型的计算时间较长，但在一般微机所能承受的范围之内，它能够考虑喷油系统与燃烧过程的耦合关     

柴油机加速时喷油及燃烧过程研究

测量柴油机加速时油管嘴端压力、气缸压力每循环的变化，进行喷油过程模拟计算发放热规律计算，分析油管压力、供油提前角、喷油提前角、喷油规律、每循环喷油量及气缸压力、最大爆发压力、最大压力升高率、平均指示压力、燃烧始点、放热规律等参数每循环的连续变化．     

电站机组使用柴油/甲醇双燃料发动机试验

文章在不改变柴油电站机组原动机结构参数的情况下,设计了柴油/甲醇双燃料喷醇控制系统,采用组合燃烧方式,即低负荷时发动机仅燃用柴油,中等以上负荷燃用柴油与预混甲醇,试验了发动机的动力和排放性能。试验表明,在额定转速下,双燃料发动机与柴油机相比动力性有所提高,NOx和碳烟排放大为改善,调速性能也可满足机组要求。     

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。     

一种新型含氧燃料对柴油机燃烧特性的影响

为解决柴油机的碳烟颗粒和氮氧化物排放难以同步降低的矛盾,在一台TY1100直喷柴油机上对新设计的一种含氧添加剂乙酸-2-甲氧基乙酯(MEA)和柴油的混合燃料进行了燃烧和排放的试验研究.结果表明:MEA可与柴油实现良好的互溶;在相同的工况下,随着混合燃料中MEA比例的增加,柴油机缸内的最高压力变化较小,但滞燃期略有延长,瞬时放热率增加,燃烧持续时间变短;MEA可以显著降低柴油机的碳烟排放,可使HC和CO的排放有一定程度的降低,但对发动机NOx的排放没有明显的影响;在不改变发动机结构参数的条件下,当燃用体积分数为15%的MEA混合燃料时,发动机的碳烟排放平均降低约50%,发动机的标定功率下降约5%,而热效率提高约2%.     

YD480型直喷式柴油机的特性模拟计算

内燃机模拟计算是一种现代化的计算方法，可以减少试验次数及时间，从而节约内燃机开发和研究工作的人力、物力和财力。AVL BOOST是对发动机性能进行预测的模拟软件。本文介绍了AVL BOOST软件的功能有所应用的领域，并应用该软件建立YD480型直喷式柴油机工作过程模型，通过必要的参数估算和软件调试，对YD480型直喷式柴油机的性能进行了模拟计算，结果表明模拟计算值与实测值是吻合的，为进一步提高柴油机性能奠定了基础。     

掺混PODE对增压中冷柴油机燃烧和排放性能的影响

在一台电控共轨增压中冷柴油发动机台架上,燃用纯柴油以及柴油中分别掺混10%、20%、30%(体积比)聚甲氧基二甲醚(PODE)的混合燃料,研究了PODE对柴油发动机燃烧排放特性以及燃油经济性的影响.结果表明PODE的掺混显著影响发动机的燃烧特性:除低速大负荷工况外,PODE的掺入明显降低了预喷放热率,改善了主喷燃料的雾化性能,加大了主喷前缸内的活化成分比例,提升了主喷期间压力升高率和燃烧放热率,提高了缸内燃烧温度,缩短了燃烧持续期.在研究范围内,PODE掺混比越大,缸内燃烧最高温度越高,主喷燃料燃烧速度越快,燃烧持续期越短.排放研究结果表明,随着PODE的掺入,发动机的NO_x排放明显上升,HC排放略有下降,CO排放变化不大.PODE的掺入能明显改善发动机的燃油经济性.