满足非道路国三排放单缸柴油机燃油喷射系统优化

对某单缸柴油机的喷油泵、喷油嘴及高压油管内径等燃油喷射系统参数进行了优化设计,并进行了喷油特性及柴油机排放对比试验,对比试验结果表明:优化方案提高了燃油喷射系统燃油喷射压力,最大喷射压力增大到63.6 MPa,提高了44.5%,从而有效改善了燃油的雾化性能与燃烧过程,整机排放性能得到了明显改善,排放指标满足非道路柴油机国三排放标准要求,且具有较高裕度。     

不同启喷压力下柴油机喷油特性预测研究

建立了柴油机可控启喷压力喷油器燃油喷射系统液力模型,并进行仿真计算;利用CB-466燃烧分析仪测试该燃油喷射系统的喷油器针阀升程和喷油器端高压油管燃油压力,与仿真计算结果对比,验证了仿真模型和计算方法的可信性;在此基础下就不同启喷压力下柴油机喷油特性进行了预测研究。结果表明:启喷压力增大使得喷油延迟,喷油压力增大,燃油的喷雾质量改善。     

某高压共轨柴油机非道路国三排放控制研究

对某型高速柴油机采用电控高压共轨技术方案,分析燃烧室的几何形状对柴油机缸内燃烧的影响,借助Fire软件对燃烧室进行仿真分析,模拟缸内燃烧温度、燃油当量比分布等,设计满足高混合速率的凸台燃烧室,以优化共轨柴油机缸内燃烧过程。结合台架标定试验,对共轨系统燃油喷射策略进行优化和调整,包括柴油机所有工况的喷油规律、喷油压力、喷油持续期等,通过降低缸内最高燃烧温度来降低NOx的生成量,通过提高燃油喷射系统的喷射压力和推迟喷油等措施改善油气混合,降低PM、HC和CO排放,使该型柴油机排放指标满足非道路移动机械国三排放的标准要求,动力性和经济性良好。     

船用中速柴油机性能的优化研究

为提升燃油系统电控化改造后4190ZLC-2船用中速柴油机的经济性能和排放性能,开展了燃油系统多参数优化试验;利用AVL FIRE软件对试验得到的经济性最优匹配参数下的柴油机高压工作过程进行了仿真计算;通过对燃烧室内三位流场的分析,提供进一步提高喷油压力和修改燃烧室形状的方案;再利用仿真计算得到喷油压力进一步提高后较优的燃烧室匹配方案。研究结果表明:喷油压力提高后,柴油机总体性能提高;为适应喷油压力的提高,燃烧室的深度和开口直径分别应该减小和增加,但燃烧室的深度太浅会造成燃烧不完全,导致油耗率上升。研究结果为该柴油机的燃烧系统改进提供了理论依据。     

GD-1燃油喷射系统喷油参数对发动机性能的影响

摘将GD-1高压共轨电控燃油喷射系统用于常规直喷式柴油机，采用不同喷油参数(喷油规律、喷油压力和喷油定时)对发动机的性能进行研究。试验结果表明，预喷射不仅可以改善冷起动性能和降低冷起动时白烟的排放，在高负荷时也可以降低烟度的排放；喷油压力的提高和喷油定时的提前改善了发动机的性能和排放。     

柴油机共轨喷油系统匹配与计算模型

采用共轨式喷油系统是提高柴油机性能、降低排放污染的有效手段，也是适应更加严格的排放法规和改善发动机的性能的途径之一。分析了柴油机共轨式喷油系统的研究热点及发展趋势，结合燃油系统的特点，讨论了喷油压力、喷油速率参数对排放和工作过程的影响，介绍了共轨系统的多分支共轨管贴体网格及多分支计算模型，提出了共轨系统与柴油机进气、燃烧系统的优化匹配措施。     

可变喷油速率的超高压共轨系统喷射控制研究

通过AMESim软件建立了喷油速率可调的超高压共轨系统仿真模型,分析了相同喷油量条件下喷油率的变化特点。采用GT-Power软件建立单缸柴油机模型,将不同喷油率导入柴油机的燃烧计算模型,研究了不同喷油率对柴油机缸内压力、缸内温度、放热率、NO_x排放、碳烟排放及输出转矩和油耗率的影响。仿真结果表明:靴形喷油速率匹配合适的喷油提前角可优化柴油机的综合性能。搭建了超高压共轨柴油机台架,开展了不同喷油速率的喷射控制试验,结果表明:与相同油量条件下的高压共轨喷射相比,柴油机实施变喷油速率超高压喷射可获得更优异的动力性和燃油经济性,动力输出提高了5%,燃油消耗量下降了6%,碳烟排放降低,但NO_x排放升高。     

高压共轨燃油系统喷油诱导的压力波特征试验研究

在油泵试验台架上开展喷油为主动量诱导的高压压力波动特征的试验研究,分析靠近嘴端的高压油管内以及高压油轨的轨压传感器处压力波动规律。研究表明:柴油机高压共轨燃油喷射系统中,喷油引起的压力波不受油泵引起的压力波影响;喷油引起的嘴端压力波动比轨端要显著;嘴端压力波呈现明显的波动衰减,其压力波的频率与燃油属性有关,波动的最大振幅主要与喷射压力、喷孔大小有关;高压油轨处的压力波动特征不明显,单次喷油引起的轨压下降总量不仅与喷射压力、喷孔大小有关,还与喷射脉宽有关。     

非道路中小功率增压柴油机排放控制试验研究

为了改善非道路用中小功率直喷增压柴油机3100E的排放性能,使之达到2008年开始实施的美国环境保护局(EPA)第4阶段非道路用柴油机排放标准的要求,通过试验优化了高压油管内径、减压阀容积、供油提前角等喷油系统参数及燃烧室几何形状,系统研究了这些参数对发动机NOx和颗粒物(PM)排放的影响。试验结果表明,在保持发动机动力性及经济性的情况下,合理优化匹配喷油系统参数和燃烧室设计,可以改善该机的燃烧过程,有效降低发动机的有害物排放量,使之达到美国环境保护局第4阶段排放标准。     

改善涡流室柴油机供油系统和利用废气再循环降低排放研究

通过改进柴油机供油系统和利用废气再循环来改善混合气质量和燃烧过程,进而降低其有害排放。结果表明,推迟喷油提前角,适当降低喷油压力,抑制初期喷油率,减小高压油管直径,利用废气再循环以及几种方法的结合能够有效地降低排放。     

高压共轨喷射系统喷油规律仿真分析

目前第二代高压共轨喷射系统普遍使用电磁阀控制液力驱动式电控喷油器,喷油器内的一些关键结构决定着液力过程的特性,进而影响喷油器的喷油规律。笔者在改进的普通喷油泵试验台上利用博世长管法测试了一高压共轨喷射系统的喷油规律,测试的数据验证了所建高压共轨电控喷油器模型的准确性,并进一步应用该模型分析了喷油器关键结构参数对喷油规律及喷射压力波动的影响。     

1.5kW柴油机喷油系统的研究

通过对１５ｋＷ柴油机喷油泵凸轮运动规律、喷油泵、喷油器和高压油管进行试验与分析,论述了这些参数对整机性能的影响,并揭示了现有１５ｋＷ柴油机喷油系统存在的问题,提出了相应的改进措施,即采用小直径喷孔喷油嘴和减小油泵柱塞直径可获得良好的发动机性能。     

Development of a high-pressure hydrogen injection for SI engine and results of engine behavior

A high-pressure hydrogen injector was designed and developed in the laboratory. The injector was hydraulically operated by a separate pump. Measurement of injection characteristics on a bench stand showed very repetitive performance of the injector. The injection system was used to supply hydrogen fuel to a single-cylinder spark ignition engine. Results of the tests showed that the engine performance was superior to that achieved with carbureted gasoline fuel.     

150MPa燃油喷射系统的研究

本文介绍150MPa燃油喷射系统的试验研究;着重阐述不同方案燃油凸轮、针阀偶件、出油阀偶件、柱塞偶件和高压油管在喷油泵试验台上匹配试验后获得的试验数据以及该喷射系统峰值压力达到大于等于150MPa的情况;并对试验结果进行简单的分析。     

二甲醚发动机低压共轨燃料系统关键部件研究

针对二甲醚（DME）应用于柴油机易造成燃料供给系统严重磨损与泄漏的现状,基于二甲醚低压共轨燃料系统,对系统中的加压泵及喷油器等关键部件重新设计;介绍了DME新型加压装置——直列隔膜式燃料泵及DME新型喷射装置——独立润滑喷油器的结构及工作原理,并进行了相应的试验研究。进一步完善了二甲醚低压共轨燃料系统．为二甲醚发动机的深入研究奠定了基础。     

低排放单缸风冷柴油机的优化设计与匹配

以非道路单缸风冷192 F柴油机为研究对象,匹配蓄压式喷油系统,以低排放为核心目标,计算并设计了高压油泵凸轮和电控喷油器喷嘴参数,优化了螺旋进气道,重新设计了燃烧室几何形状并优化了喷油油线在燃烧室的分布,使燃烧室、进气道与蓄压式喷油系统相匹配.在标定工况、最大转矩工况下进行了喷油参数对工作过程、排放和性能影响的研究,以标定最佳喷油参数,得到该样机的全工况喷油参数Map.该样机稳态8工况排放试验的CO、HC+NO_x和颗粒物(PM)排放结果分别为3.66、5.72和0.35 g/(kW·h),与非道路柴油机国Ⅲ排放限值相比,其劣化余量系数分别为1.50、1.31和1.71,在劣化周期内各排放均具有足够的劣化余量,该样机可满足现行非道路柴油机排放法规要求,具有满足未来更严格排放法规的潜力.     

共轨燃油系统高压油泵设计研究

本文针对共轨燃油系统高压油泵若干关键问题进行研究,采用高次方函数凸轮模型进行了三作用凸轮的型线设计,应用有限元分析方法和液-固耦合模型,就柱塞偶件不同结构设计方案对其径向间隙和燃油泄漏量的影响进行了对比分析。计算结果表明,首次提出的柔性可变截面柱塞方案可有效减少柱塞偶件的径向间隙和燃油泄漏量,为实现共轨燃油系统高压油泵的性能优化提供了新的技术途径。     

电控单体泵燃油系统仿真研究

采用Hydsim软件建立电控单体泵系统仿真模型,并通过试验数据进行模型标定。采用该模型仿真分析了电控单体泵系统关键结构参数对其性能的影响。仿真结果表明:喷孔总流通面积与最大喷射压力成反比,与最大喷油速率成正比;高压油管长度对喷射压力和喷油速率影响很小,仅影响喷油提前角;高压油管直径对最大喷油速率影响很小,与最大喷射压力成反比。     

直喷式柴油机高压喷射特性的研究

结合国产６１１０柴油机高压喷射技术的实用性开发，研究了供油系统中喷油泵，高压油管和喷油嘴对喷油压力的影响，并以激光纹影高速摄影和激光粒子尺寸分析仪，测量了喷油压力４０－１００ＭＰａ变化时的喷雾特性。结果表明：实现高压喷射的有效措施是采用多孔数，小孔径喷嘴，小孔径喷嘴在高喷射压力下，喷注的贯穿度和喷雾的破碎期减少，雾化改善。     

共轨燃油系统高压油泵泄漏与密封的研究

对于共轨燃油喷射系统高压油泵而言,密封性能的好坏是影响其工作性能的关键。对高压油泵设计当中的泄漏问题进行计算分析,并对相关的密封性措施进行初步的探讨,以达到减小燃油泄漏量,大幅度提高燃油喷射压力的目的。为研制符合我国国情,并享有自主知识产权的柴油机高压共轨燃油系统提供理论依据和相关的应用技术。