增压中冷稀燃天然气发动机燃烧特性试验研究

以190型天然气发动机为对象,采集了发动机的示功图,分析了点火提前角及负荷对燃烧过程的影响规律。试验结果表明,在BTDC28℃A到BTDC36℃A范围内,最高燃烧压力和最大瞬时放热率以及缸内最高燃烧温度随点火提前角的增大而增大;BTDC33℃A点火提前角下最高燃烧压力和最大瞬时放热率以及缸内最高燃烧温度随负荷的增大而增大;火焰发展期随点火提前角增大而增大,随负荷增加而减小;50%燃烧相位角随点火提前角、负荷的增加而减小,速燃期随点火提前角的增大先增大后减小,随负荷增加呈减小趋势。     

高压双电磁阀喷油系统开启压力试验研究

为了实现对高压双电磁阀喷油系统喷油开启压力的精确和高效控制,选择控制参数作为试验因子,采用正交试验设计和极差分析方法对开启压力变化进行台架试验。试验结果表明:喷油正时与供油正时凸轮转角差Δφ、喷油正时和曲轴转速对开启压力的影响程度依次减弱。开启压力随Δφ近似呈线性(斜率为k)增长,当喷油正时(以凸轮转角计)在61°~91°范围内,k随喷油正时的增大而增大;喷油正时在91°~101°范围内,k基本维持不变。开启压力随喷油正时增大到喷油临界正时(在Δφ分别为5°、10°和15°时,对应的喷油临界正时为71°、81°和91°)后,维持在小范围内波动。开启压力随曲轴转速的增加在小范围内波动,在曲轴临界转速(喷油正时分别为61°、81°和101°时,对应曲轴临界转速1 800、2 000和1 800r/min)时开始明显减小。     

不同海拔条件下喷油参数对柴油机性能的影响

通过内燃机高原环境模拟试验台,研究了不同海拔条件下高压共轨柴油机在最大转矩转速点(1500 r/min)全负荷(2300 N·m)和部分负荷(500 N·m)工况下喷油提前角、共轨压力及循环喷油量(全负荷)对柴油机燃烧特性与性能的影响规律.结果表明:全负荷工况下,随着喷油提前角增加,柴油机滞燃期增加,最高燃烧压力和最大压力升高率增大,增大趋势随海拔增加而降低,柴油机转矩在0 km和3 km海拔先增加后减小,在5 km海拔时逐步增加.随着共轨压力增加,柴油机燃烧相位提前,最高燃烧压力、最大压力升高率和转矩均增加,排温降低;部分负荷工况下,有效燃油消耗率随共轨压力增加而降低.随循环喷油量增加,转矩、排温和缸内压力均逐渐增大,最大压力升高率在3 km海拔范围内逐渐增加、在5 km海拔时逐渐减小.海拔每升高1 km,柴油机在全负荷工况下,最佳循环喷油量平均降低5.81%,最佳喷油提前角和共轨压力在全负荷和部分负荷工况下平均分别增加了1.2°,CA、0.8°,CA和4 MPa、3 MPa.     

柴油-小桐子掺混油柴油机工作过程及循环变动分析

以柴油和柴油-小桐子掺混油在单缸水冷四冲程柴油机上进行试验,测录了多循环的瞬时气缸压力与高压油管燃油压力,对比分析了不同转速的全负荷工况与标定点转速不同负荷工况,燃用柴油与掺混油的喷油与燃烧过程及燃烧过程中各参数的循环变动.结果发现,喷油率随转速升高而升高;喷油始点随转速升高略微推迟,随负荷增大而提前;掺混油燃烧始点早于柴油,燃烧始点随转速升高延后,随负荷增大而提前,燃烧始点的循环变动量随转速升高而增大;高转速、高负荷时的最高燃烧压力循环变动率较小;掺混油的最大燃烧压力升高率低于柴油,最大压力升高率循环变动率随转速升高、负荷减小而增大.     

高速直喷柴油机的燃烧特性和排放试验研究

本文对一台四缸高速直喷柴油机的燃烧和排放特性进行了试验研究,分析研究了负荷及燃油喷射压力和供油提前角对该柴油机的着火延迟、瞬时放热率、NOx、CO及HC排放的影响。结果显示随着负荷及燃油喷射压力的提高着火延迟缩短、NOx排放增加;随着供油提前角的推迟NOx排放显著减少;而CO和HC的排放量与负荷及供油提前角的关系不大。     

等压出油阀偶件结构与性能参数试验研究

以PW 2000喷油泵为基础,通过喷油泵性能测试对比研究与分析,研究在高喷射压力强化条件下,等压出油阀偶件回油阀开启压力、回油孔直径、回油阀座面角度对喷油泵泵端压力、嘴端压力、残余压力、喷油规律综合性能及燃油液力系统穴蚀、二次喷射的影响规律与程度。研究表明,等压出油阀偶件回油阀开启压力的高低直接影响系统残余压力的大小,加大回油孔直径、降低回油阀开启压力、增加回油阀座面角度不同程度地增加了回油量,降低了残余压力,这有利于解决二次喷射问题,但对喷油定时稳定性及解决燃油液力系统穴蚀问题不利。     

双油路离心喷嘴雾化特性试验

采用LSA-Ⅲ型激光粒度仪对某型发动机一整套6个双油路离心喷嘴的雾化特性进行了试验研究,包括喷嘴主、副油路供油特性、喷雾锥角、索太尔平均粒径(SMD或d32)及其尺寸分布。结果表明,主、副油路的质量流量总不均匀度系数分别为2.42%和3.29%,主、副油路喷雾锥角充分展开后喷雾锥角和平均粒径随供油压力的增大而减小,斜率绝对值逐渐变小。分析了中心副油路在低供油压力下雾锥的展开过程,喷雾锥角随供油压力增加迅速变大,平均粒径随供油压力增加迅速变小。     

增压直喷柴油机瞬态工况燃烧参数的变化规律

为了研究车用增压柴油机瞬态工况下燃烧参数的变化规律,利用燃烧分析仪在试验台上研究了恒转速变转矩瞬态工况下,油门开度变化率对燃烧参数的影响规律。试验研究了该柴油机在1 000 r/min转速下,油门开度分别在5 s、10 s和15 s内由10%匀速增加到90%时柴油机的响应特性和燃烧参数的变化规律。试验结果表明:发动机存在转矩的增加相对于供油滞后的现象,且随着转矩变化率的增加,这种滞后更加明显;在同一转速增转矩工况中,随着负荷的增加,着火滞燃期缩短,最大放热率降低且前移,放热率重心前移;在油门开度相同的情况下,随着转矩变化率的增加,最高燃烧压力下降、最高燃烧压力点前移、着火滞燃期延长、燃烧持续期缩短、最大放热率降低且后移、放热率重心前移、最高燃烧温度下降。     

基于乳化柴油的对泵-管-嘴燃油系统影响的研究

研究了使用乳化柴油对柴油机泵-管-嘴燃油系统供油参数和关键部位的影响,在喷油泵试验台上进行了纯沪Ⅳ柴油E0和乳化柴油E10的泵-管-嘴燃油系统200 h对比试验,研究结果表明:与纯沪Ⅳ柴油E0相比,使用乳化柴油E10时,泵-管-嘴燃油系统的系统供油量增加,各测试转速下其随时间的变化率均值减小;喷油器开启压力变大,但其下...     

喷射参数对二甲醚发动机NO_x排放的影响

以6105型压燃式二甲醚发动机为对象,研究了喷射系统的喷射压力、喷孔直径和供油提前角对二甲醚发动机外特性NOx排放的影响。试验结果表明:在外特性的整个转速范围内,NOx排放随发动机转速的升高而降低;在发动机转速较低时,NOx排放随喷射压力的升高而降低,高速时则反之;在发动机低速工况下,喷孔直径较小的喷油器NOx排放低,高速时大孔径的喷油器NOx排放低;喷油器针阀开启压力较高时,通过推迟供油提前角来控制NOx排放的效果较好,喷油器针阀开启压力较低时该效果不明显。     

大气压力/VNT/EGR对车用柴油机性能与排放的影响

为了研究可变喷嘴涡轮增压(VNT)技术、排气再循环(EGR)技术及大气压力三者共同作用对车用柴油机性能与排放的影响,利用大气压力模拟装置开展了相应的试验研究,基于响应曲面法以响应曲面图的形式分析研究VNT喷嘴环开度、EGR阀开度及大气压力3个参数交互作用对柴油机性能与排放的影响。结果表明:随着大气压力的降低及EGR阀开度的增大,柴油机动力性下降,经济性恶化。当VNT与EGR耦合时,在最大转矩工况,在EGR阀关闭及开度较小时,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩呈现增大的趋势,有效燃油消耗率逐渐降低;而在EGR阀开度较大及全开时,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩降低,油耗升高。在标定功率工况,无论EGR阀置于何种开度,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩均增大,油耗均降低。随着大气压力的升高,NOx比排放升高,烟度降低。当VNT与EGR耦合时,在不同的运行工况下,NOx比排放与烟度表现出不同的变化趋势。欲获得良好的整机性能,针对不同的运行工况,需要合理匹配VNT喷嘴环开度与EGR阀开度。     

进口压力对涡流管冷却特性影响的实验研究

为了解决燃气轮机高温部件热防护问题,采用实验研究涡流管在不同进口压力（0.20~0.65 MPa）和冷气流率（0.17~0.89）下的冷却特性。实验结果表明：实际温降,在不同进口压力下随着冷气流率的增加先增大后减小,在相同冷气流率下随着进口压力的增大而增大;温度〖JP2〗效率,在不同进口压力下随着冷气流率的增大先增大后减小,在冷气流率等于0.5时达到最大值;绝热效率,在进口压力等于0.20 MPa时最小,在大于0.30 MPa时随着进口压力的增加变化不大;制冷效率,随冷气流率的增加会先增加后减小,进口压力等于0.30和0.40 MPa时制冷效率最高。     

喷油器总成开启压力降问题的成因及解决方案

喷油器总成开启压力降过大会影响燃油喷射压力、油注贯穿度、雾化质量，从而造成柴油机功率降低、油耗增加、排放指标恶化，影响柴油机性能。为此，柴油机厂家对喷油器总成开启压力降要求越来越高。本文通过对影响喷油器总成开启压力的各个相关零件及原因进行了深入的试验和分析，找出了喷油器总成开启压力下降的主要因素和解决办法。     

喷油器总成开启压力降问题的成因及解决方案

喷油器总成开启压力降过大会影响燃油喷射压力、油注贯穿度、雾化质量,从而造成柴油机功率降低、油耗增加、排放指标恶化,影响柴油机性能。为此,柴油机厂家对喷油器总成开启压力降要求越来越高。本文通过对影响喷油器总成开启压力的各个相关零件及原因进行了深入的试验和分析,找出了喷油器总成开启压力下降的主要因素和解决办法。     

双复位弹簧高速电磁阀动态特性研究

为了同步提高船用柴油机电控喷油系统高速电磁阀的开启和关闭响应速度,提出了一种双复位弹簧的设计方案。首先采用数值模拟的方法建立了单弹簧电磁阀的数值仿真模型,在电磁阀试验台上验证了仿真模型的准确性,在此模型的基础上建立了双复位弹簧的电磁阀模型。研究了低刚度弹簧预紧力与刚度、高刚度弹簧刚度及高刚度弹簧端面与衔铁的初始间隙对电磁阀动态响应的影响。研究结果表明:相较于单弹簧的情形,双复位弹簧的设计可以同时优化电磁阀的开启和关闭响应,特别当低刚度弹簧预紧力为110N,刚度为16N/mm,高刚度弹簧刚度为100N/mm,高刚度弹簧端面与衔铁的初始间隙为0.01mm时,电磁阀开启响应时间减少了1%,关闭响应时间减少了15.2%。     

高压共轨柴油机喷油控制的研究

高压共轨系统喷油控制包括喷油压力控制和喷油器电磁阀驱动控制2个方面。喷油压力控制的核心是轨压控制,控制效果和精度取决于控制算法,仿真和实际控制结果都表明PID模糊自适应控制算法控制效果较好。喷油正时和喷油量控制精度与喷油器电磁阀驱动电路的设计有关,设计的驱动模块采用高电压、大电流来对电磁阀的开启加以控制,随后采用低电压、小电流的PWM波维持导通,满足了高压共轨喷油器电磁阀驱动控制的要求。     

The effect on pressure drop across horizontal pipe and control valve for air/palm oil two-phase flow

Studies on operating characteristics of control valves with two-phase flow have not been given much attention in the literature despite its industrial importance during design and selection as well as during plant operation. However, literature shows considerable work with two-phase flow through pipes and different geometrical shapes of flow ducts. The present work attempts to study experimentally the effect of two-phase flow on pressure drop across the control valve for different volume fractions of the fluids. A typical fluid system of palm oil (liquid phase) and air (gas phase) has been used for the studies. The pressure drop in a horizontal straight pipe upstream of the valve is also considered to test the correlations from the literature on two-phase pressure drop. The same is extended to represent the pressure drop across the valve. The operating characteristics are obtained from the pressure drop relationship and valve opening. It is found that Lockhart-Martini (L-M) parameter and the quality (fraction of liquid) are found to correlate well with the two-phase multiplier defined based on pressure drop with gas phase. The installed characteristics of the valve for varying pressure drop and quality is presented.