富氧进气对增压柴油机烟度和氮氧化物的影响

在4100QB系列增压柴油机上进行富氧进气的试验研究,结果表明富氧进气对柴油机降低烟度效果显著。探讨了不同富氧进气浓度对发动机烟度和NOx的影响,以及柴油机微粒和NOx生成机理及影响因素。研究结果还表明,富氧进气对降低柴油机烟度效果显著,但同时带来了NOx排放的急剧上升,需要在富氧进气的基础上采取必要的措施来降低NOx,重点考虑降低NOx机外进化技术的开发。     

氧化催化器对生物柴油发动机性能影响的试验研究

对4100QBZL柴油机燃用柴油和生物柴油并安装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究.结果表明：燃用生物柴油后,外特性和负荷特性下动力性和经济性有所下降,CO、HC和碳烟的排放均显著降低,而NOx的排放略有上升;加装DOC后,外特性和负荷特性下动力性和经济性变化不大,CO、HC和碳烟的排放明显降低,NOx也变化不大,但DOC对碳烟的转化率不如CO和HC;由于受温度影响DOC在负荷特性下的转化率不如外特性.     

LPG/柴油双燃料发动机动力性的试验研究

针对LPG／柴油双燃料发动机的动力性进行了研究。与燃用柴油相比，在相同热能消耗的情况下，掺烧液化石油气后，发动机的输出功率会增加，亦即发动机的动力性在掺气后会提高。随着掺比的增加，动力性上升，达到一定掺比时，动力性又开始下降，但仍高于燃用纯柴油时的动力性。试验结果表明，在掺比为20％～30％时，发动机的输出功率最高。     

EGR对可变压缩比SI发动机动力性和经济性的影响

基于一台可变压缩比SI单缸发动机,在不同EGR率(0~20%)、不同压缩比(8∶1~11∶1)条件下,对发动机动力性和经济性进行对比分析研究。结果表明:发动机的有效热效率、IMEP和功率在EGR率较小时变化均不明显,但随着EGR率继续增大,三者都迅速下降。而增大压缩比会使有效热效率、IMEP和功率在不同程度上都有所升高。同时,在全负荷或定负荷工况下,有效燃油消耗率总体上随EGR率的增大而升高,但在EGR率较小时变化比较平缓。随着压缩比增大发动机有效热效率越高,燃油利用率越高,有效燃油消耗率逐渐降低。     

聚甲氧基二甲醚掺混比对柴油机性能及柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器后处理系统的影响

以加装了柴油氧化型催化器(DOC)+催化型颗粒捕集器(CDPF)后处理系统的D30型高压共轨柴油机为研究机型,将聚甲氧基二甲醚(PODE)以0%、10%、30%三种体积比掺入柴油(分别记为P0、P10、P30)进行发动机台架试验,研究PODE掺混比对柴油机性能和后处理系统的影响。研究表明:负荷工况下,PODE掺混比越大,有效燃油消耗率约高。低速高负荷工况,P30有效热效率最高。PODE掺混后显著恶化NO_x和HC排放,仅在低速时降低约33%CO排放。在1 600r/min工况,掺混PODE有效降低了柴油机的碳烟排放,但是后处理系统有明显升温且NO转化为NO_2的效率降低。在2 400r/min工况,掺混比增加,CDPF后端NO_2浓度升高;P30的涡后排温比P0、P10低约30℃。PODE掺混比越高DOC前端和CDPF前端排气压力越低,降低了CDPF载体堵塞的风险。     

计及气流的同轴穿孔管排气消声器消声性能的研究

基于传递矩阵法,推导基本传递矩阵建立数学模型,运用Matlab数学编程软件编制程序,仿真计算了轴向穿孔管消声器的插入损失随频率、结构参数变化的三维图以及气流速度和温度对消声性能影响的三维图,仿真结果表明：穿孔率、穿孔管壁厚、气流速度和温度对消声器消声性能有着重要影响,这对消声器设计及改进有着重要的指导意义。     

赫姆霍兹共振式消声器内部的声场特性分析

基于有限元法,运用声学软件Sysnoise建立有限元模型,仿真计算了赫姆霍兹共振式消声器内部有、无气流时的声压分布特性、速度分布特性,仿真结果表明:赫姆霍兹共振式消声器在频率较低时以一维平面波形式传播,高频时以高次模式波传播,且气流对声压、速度分布有较大影响。     

非对称孔结构载体对DPF及柴油机性能的影响研究

运用GT-Power建立柴油机整机耦合柴油机颗粒捕集器(diesel particle filter,DPF)的模型,研究非对称孔道结构DPF的压降特性及其对柴油机整机性能的影响。研究结果表明:随着进/出口孔道比例增加,碳烟容量增大,DPF压降降低,但过度增大进/出口孔道比例会使出口孔径过小而造成压降升高;柴油机加装洁净DPF时,柴油机各项性能指标随进/出口比例增加而降低,但随着DPF碳烟和灰分沉积量的增加,柴油机各项性能指标随进/出口比例增加均有所改善。DPF进/出口孔道比例为1.3时,柴油机综合性能最佳。     

利用含PAH的正庚烷简化机理对柴油机富氧燃烧的数值模拟

在直喷柴油机上采用氧体积分数为21%～24%的进气增氧技术,进行燃烧及排放试验.建立适用于柴油机燃烧的含PAH的正庚烷简化机理,并将其与CFD模型耦合,进行富氧燃烧的数值模拟.试验及模拟工况为发动机的最大转矩点.结果表明,随发动机进气氧体积分数的增加,燃烧始点提前,瞬时放热及最大压力出现时刻均随之提前.NO的排放随氧体积分数的增加而快速增长.碳烟的排放随氧体积分数增加而大幅下降.模拟计算结果显示,CFD与化学动力学模型的耦合比较准确地预测富氧燃烧的缸内着火时刻及燃烧状况.分析上止点后6°CA、20°CA时刻燃烧室内苯环的质量分布切片可知,与21%进气氧体积分数的空气助燃相比,24%氧体积分数的富氧燃烧对苯环的形成有明显的抑制作用.模拟计算结果与试验测量值随进气氧体积分数的变化趋势基本一致.     

柴油机氧化催化转化器降低排放的试验研究

对4100QBZL型柴油机加装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究。结果表明：DOC系统能够明显降低CO、HC和碳烟的排放,平均分别降低51.5%、54.4%和24.2%,而对柴油机动力性、经济性以及NOX的排放影响很小;在大于400℃的高温下,DOC易发生硫中毒,导致催化活性降低。