可控进气涡流对柴油机低负荷性能影响的研究

就双进气道可控进气涡流系统改善大功率增压中冷柴油机低负荷性能的作用机理进行了理论分析与试验研究。研究结果表明：在低负荷工况下，双气道进气时的涡流强度小于螺旋气道，大于直流气道；螺旋气道进气流量较之双气道虽有所减少，但其涡流比仍保持较高水平，致使缸内爆压、预混合燃烧量和最大放热速率均较大。理论计算与试验结果证明，采用双进气道可控进气涡流系统是改善大功率柴油机低负荷性能的一个有效途径。     

船用直喷式柴油机的可控进气涡流技术

通过对直喷式柴油机进气系统的理论分析和试验研究表明,双进气道的设计目的是达到较高的流通能力和适度的进气涡流,而阀板控制着进气涡流的强度,兼顾在高低转速下进气涡流和燃油喷雾的最佳化调整, 起到了控制排放和降低油耗的作用。可控进气涡流系统可综合改善柴油机高、低负荷性能,在实际使用时还应考虑在系统上的配置。才能减少氮氧化物排放和降低燃烧噪声。     

TBD620柴油机瞬态进气过程的三维数值仿真

利用PRO/E建立TBD620柴油机的进气道和燃烧室三维模型,采用FIRE软件对进气过程进行仿真计算,分析了TBD620柴油机双进气道可控涡流系统对瞬态进气过程中涡团发展的影响。结果表明,双进气道可控涡流系统产生的进气涡流能显著改善缸内混合气的形成,提高柴油机低负荷工况时的燃烧性能。     

TBD620柴油机进气系统性能研究

对TBD620柴油机进气系统进行了理论和试验研究。缸头气道稳流试验数据表明该机在低负荷工况下,在进气量较小时,采用单独涡流气道进气和直流气道不完全封闭,可以获得较大的进气涡流,达到改善大功率柴油机低负荷性能的目的。     

柴油机主辅双进气道系统性能优化研究

对大功率柴油机采用主辅双进气道系统改善低负荷工况下的进气涡流进行理论分析和试验研究,并对进气控制挡板参数进行了优化。研究结果表明：在低负荷工况下,以螺旋气道进气为主,直流气道进气为辅,可以获得较强的进气涡流,达到改善低负荷性能的目的。     

TBD620柴油机缸内工作过程仿真研究

利用PRO／E建立TBD620柴油机的进气道和燃烧室三维模型;并在FIRE软件中对进气、压缩和燃烧过程进行仿真计算。分析了TBD620柴油机双进气道可控涡流系统对缸内涡流、油气混合和燃烧排放特性的影响。结果表明,低负荷工况时关闭双进气道可控涡流系统的进气控制阀能显著改善缸内混合气的形成,提高柴油机燃烧及排放性能。     

增压直喷式柴油机缸内燃烧可视化及其排放的试验研究

采用AVL缸内视频系统对增压直喷式柴油机CC490ZQ实际工作在低、中转速下,缸内燃烧过程进行了可视化试验研究,同时测量了其烟度、HC、C0及NOx并进行了分析。结果表明：进气涡流是着火初期火焰分布形态的主要控制因素,随着负荷和增压压力的升高,导致燃烧室中心区的扩散燃烧及其比例增加;湍流混合对直喷式柴油机缸内混合燃烧起主要控制作用。     

小型高速直喷柴油机循环变动及影响因素分析

研究了采用低涡流进气、浅ω型燃烧系统的SD2100直喷高速柴油机的转速与负荷对循环变动的影响.分析了最大爆发压力pmax及其出现相位Фa,平均指示压力pi的循环变动.经分析发现不同转速下负荷对循环变动的影响不同,转速越高负荷对循环变动的影响越大,循环变动随负荷的增加而呈现增大趋势,最大值之后再降低.     

用喷气式可变涡流进气系统改善柴油机的排放性能

自行研制了一种向螺旋进气道内喷射空气的可变涡流进气系统——喷气式可变涡流进气系统,试验研究了该系统对柴油机排放特性的影响。结果表明,该系统在不影响进气充量系数的情况下,可以明显改变柴油机微粒和氮化物的排放量。其原因在于系统对气缸内涡流强度的改变,直接影响了燃烧与空气的混合、燃烧。对于涡流强度与燃料的燃烧不相匹配的发动机工况,喷气式可变涡流进气系统可以有效改善发动机的排放性能,缓解氮氧化物与微粒排放的矛盾。     

可变进气对船用柴油机性能影响的试验研究

为了探究可变进气系统对船用柴油机性能的影响,在一台配备进气可变配气和进气旁通阀的船用中速柴油机上开展试验研究。分别在可变配气机构处于强米勒正时和弱米勒正时,进气旁通阀处于开启和关闭状态下开展船用柴油机螺旋桨特性试验。试验结果表明：采用弱米勒正时可降低燃油消耗率,但是最高燃烧压力和NO_x比排放增加,燃油消耗率降低幅度随负荷升高而减小,最高燃烧压力和NO_x比排放增加幅度随负荷升高而增加,弱米勒正时对低负荷优化效果更明显。受到最高燃烧压力限制,高负荷必须采用强米勒正时。弱米勒正时角度从20°增加到30°,燃油消耗率基本不变,最高燃烧压力和NO_x比排放进一步增加,对于试验柴油机而言,20° 弱米勒正时配置更优。开启进气旁通阀可以提高中低负荷增压压力,降低燃油消耗率、排温和烟度。在超低负荷及高负荷时开启进气旁通阀效果与中低负荷相反。在25%及50%负荷下应用可变进气技术,燃油消耗率分别降低6.0%和2.9%、烟度分别降低61.6%和59.7%。合理的可变进气系统控制策略可有效优化船用柴油机性能。     

可变涡流进气系统及其在直喷式汽油机中的应用

设计了一种简单的阀片式变涡流控制系统。在螺旋气道中安装一适当形状的阀片,可在较大范围内连续调节涡流比。在充气效率不受影响的情况下,本涡流控制系统可使涡流比在０．３５～１．６８之间变化。通过在稳流吹风试验台上的大量试验,对阀片形状,包括阀片外形和逆流弯角进行了优化。将本系统应用在汽油机直接喷射分层燃烧系统中,发动机的综合性能,尤其是低负荷下的排放性能有了较大的改善。试验表明,当涡流比在１．０～１．５之间变化时,所研究的直接喷式汽油机在低负荷工况下ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ的排放水平较低。     

紊流型燃烧系统的进气道匹配研究

对具有不同性能参数的进气道与柴油机性能指标间的关系进行了回归分析，研究表明：高速直喷式柴油机的性能指标与进气道的综合性能系数的关系最密切；在涡流比和流量系数两者中，前者与整机性能指标关系较密切；紊流型燃料系统中因引发复杂紊流场，气缸内空气动量耗散作用大，故需较大的进气涡流比。     

2100型柴油机燃烧系统的改进和性能试验

介绍了紊流型燃烧系统利用进气道产生的涡流和燃烧室结构产生的强挤流和微紊流的混合效应，促进油气的充分混合，提高燃烧速度。在延迟喷油定时的条件下，可降低噪声和ＭＯｘ的排放，改善烟度，从而兼顾了小型车用柴油机的经济性、动力性和排放性能，通过在２１００型柴油机上的试验研究证实了其应用效果。     

直喷式180柴油机并联气道的研究

进气道内的空气流动是影响直喷式柴油机燃烧过程的一个重要因素。进气过程的空气流动非常复杂。螺旋气道是产生进气涡流的主要手段,通过大量的试验研究,开发了适用于直喷式 １８０柴油机的新型并联气道,这项技术将有益于未来四气门柴油机的设计与开发。     

发动机诱导产生进气涡流和可调进气涡流的研究

在稳流气道试验台上开展了诱导产生发动机进气涡流和可调进气涡流的研究工作,证明在短直气道内,通过安装进气导流片能够产生一定强度的进气涡流,再配合另一气道进气流量的控制,可获得发动机缸内可调的进气涡流。非增压发动机试验表明在低速低负荷工况下,发动机的燃油消耗率有明显的改善。