不同增压方式下EGR对高压共轨柴油机燃烧和排放的影响

在一台电控高压共轨柴油机上,采用单级增压、两级增压和可变几何截面增压3种增压方式,进行了高压冷却废气再循环(EGR)的燃烧与排放试验研究.结果表明,柴油机采用可变几何截面增压时,涡前与进气压差较低,泵气损失小,具有良好的燃油经济性;大负荷、等EGR率情况下,单级增压、两级增压和可变几何截面增压的缸内最大爆发压力和主燃烧...     

生物柴油应用研究

在一台小型直喷单缸柴油机上进行了黄连木生物柴油和麻风树生物柴油的性能和排放试验,探讨了传统柴油机燃用生物柴油的可行性以及生物燃料对柴油机性能和排放的影响。试验结果表明,采用生物柴油后燃油消耗率略高于0^#柴油,但CO,HC,NOx排放均有一定程度的降低,并能有效降低碳烟排放,在大负荷时效果尤为显著。     

生物柴油的低温流动性研究

生物柴油是可再生清洁燃料,能够减缓人类对石化柴油的依赖,然而生物柴油凝固点和粘度相对较高,低温流动性较差,冬季低温环境下结晶体易堵塞发动机管道和过滤器,缸内燃油雾化不良,使发动杌性能恶化甚至无法正常工作。研究了以乙醇、乙酸乙烯酯和零号柴油为掺混剂对生物柴油低温流动性的影响,结果表明,三种添加剂对生物柴油均具有降凝和降低粘度的效果,而乙醇和柴油对生物柴油低温流动性的改良作用最为明显。     

满足欧七排放法规PN10要求的重型柴油机优化分析

2022年11月发布的欧洲第七阶段排放法规（以下简称“欧七排放法规”）草案对汽车尾气排放中固体悬浮微粒数量（PN）的检测方法和排放限值都做了修改，这对于满足中国第六阶段排放法规（以下简称“国六排放法规”）的汽车带来了新的挑战。以某款重型柴油机为例，对其进行全流程发动机台架试验，在世界统一瞬态循环（WHTC）工况下，对比国六排放法规与欧七排放法规对于PN限值的差异。通过对比PN排放，明确催化器后不同粒径颗粒物（PM）的来源，并通过改变尿素喷射频率和优化选择性催化还原（SCR）混合器，控制PM的生成，从而降低PN排放，以满足欧七排放法规。     

采用VNT/EGR和DOC降低柴油机排放的试验

在一台高压共轨柴油机上进行了采用基于可变喷嘴环涡轮增压器(VNT)的废气再循环(EGR)系统(VNT/EGR)和柴油机氧化催化器(DOC)降低排放的试验研究。结果表明,通过调节VNT开度可以有效实现EGR循环和控制EGR率,显著降低NOx排放,并且在一定EGR率范围内对烟度影响较小。提高喷射压力可以较明显改善NOx和烟度的折衷关系,采用合理的后喷参数能够在不明显影响经济性和NOx排放的前提下显著降低烟度。对燃烧室进行降低压缩比的合理设计也可以明显改善NOx和烟度的折衷关系。在燃烧系统优化的基础上,最终加装DOC的ESC循环排放测试结果满足了国Ⅳ要求,其中PM为0.0191g/(kW·h),NOx为2.88g/(kW·h),HC和CO排放远低于国Ⅳ限值。     

两级涡轮增压对轻型柴油机性能影响的试验研究

在某轻型柴油机上设计了两级涡轮增压系统,进行了匹配两级涡轮增压的试验研究。研究结果表明,在较低转速高负荷工况,废气全部流经高压级增压器可以改善经济性,在较低转速低负荷工况,将进气旁通阀和废气旁通阀全开能够减小排气背压和进气节流损失,降低比油耗;在较高转速,进气旁通阀和废气旁通阀全开的经济性更好。经济性优化情况下,两级增压相对原机单级增压可以明显降低低速段和高速段的比油耗,外特性低速段的比油耗最大降幅达到21 g/（kW.h）,标定转速也降低了10.5g/（kW.h）,发动机的万有特性经济运行区明显变宽。     

氨/柴油燃烧模型构建及低速机性能优化

基于化学反应动力学及三维计算流体动力学(CFD)耦合开展了低压氨/柴油双燃料低速机的燃烧和排放仿真研究．构建了氨/柴油双燃料机理，其滞燃期、层流火焰速度及重要组分浓度的计算结果与试验结果吻合良好；在CONVERGE中建立了低速船机的三维CFD模型，确定了G方程模型中NH₃燃料层流火焰速度的经验参数，研究了压缩比和当量比对氨/柴油双燃料低速机性能的影响．结果表明：适当提高压缩比可以改善氨着火燃烧的稳定性，压缩比为14.5可获得较高效率并将最大爆发压力控制在合理范围；氨燃料当量比在0.410附近性能达到最优，当量比更高使着火过于提前、燃烧温度大幅提高，导致热效率下降和NO_x排放明显升高，而当量比更低时指示热效率降低．在当量比为0.410、压缩比为14.5时氨/柴油双燃料低速机获得了效率及排放相互折衷下的最优值．