二甲醚燃气发动机供油系统关键技术分析

研究表明,二甲醚是压燃式发动机的良好代用燃料。介绍二甲醚的理化性质和在柴油机上的主要应用、并针对二甲醚的特殊的理化性质,分析了其对传统柴油机供油系统的影响。在此基础上,对传统柴油机燃用二甲醚时的供油系统的改进技术进行了探讨。     

二甲醚用作柴油机燃料的进展

介绍二甲醚作为柴油发动机燃料的进展 ,有关发动机的性能、微粒排放、燃料喷射、磨损和密封、着火延迟及安全性能问题     

柴油机燃用二甲醚的燃烧特性

对直喷式柴油机燃用二甲醚的燃烧特性进行了研究,测量了示功图和油器针阀升程,计算了燃烧特性并与燃用柴油进行对比。结果表明,与柴油相比,发动机燃用二甲醚时的喷油延迟期延长,滞燃期缩短,最高爆发压力和最大压力升高率均低于柴油机。研究表明发动机燃用二甲醚具有良好燃烧特性。     

国外柴油机燃用二甲醚(DME)喷射系统的最新发展

二甲醚（DME）是一种理想的柴油机代用燃料，但幅地其特殊的物理、化学性质，使它在柴油机上应用存在不少问题，其中关键是供油系统的设计。本文介绍了近几年国外在这方面的研究进展及最新研究成果，并重点介绍了一种新的适合DME喷射的电控共轨式喷射系统。     

二甲醚在柴油机上的应用与研究

分析了二甲醚的化学结构及理化性质,指出二甲醚是柴油机清洁的代用燃料,给出在柴油机上使用纯二甲醚及含甲醇及水的二甲醚的燃料特性及排放性能比较。     

ZS195柴油机燃用二甲醚的试验研究

根据二甲醚燃料的特性,在ZS195柴油机上进行了供油量、供油提前角、喷油压力的参数优化和匹配,以及这些参数对柴油机燃用二甲醚的动力性影响进行试验研究。并对燃油供给系统低压部分进行改造,保证发动机的正常运转。试验结果表明：ZS195柴油机燃用二甲醚燃料在中、低速区动力性优于原柴油机。发动机全负荷范围内达到无烟排放,NOx有较大幅度下降,噪声有所减小,二甲醚燃料是一种可代替柴油的有前景的清洁燃烧。     

柴油机高效清洁燃料二甲醚（DME）的研究及其发展

对柴油机新型含氧清洁燃料DME的研究及其应用进行概括分析,阐明了柴油机燃用DME应解决的关键技术问题,从经济和环保的角度分析了DME作为发动机高效清洁燃料的可行性,指出了DME的研究发展方向及其广阔的应用前景。     

柴油机供油系统用新型电磁阀的研究

高速电磁阀是开发电控液压共轨式喷油系统的关键。作者采用剩磁保持的设计方法研制出了双电磁铁滑阀结构的新型高速电磁阀。该电磁阀的驱动电路为PWM高电压大电流驱动电路附加反向消磁电路,在满足大流量的情况下,其开关响应时间可达0.89ms。     

直喷柴油机燃用二甲醚的试验研究

在直接喷射式柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,对柱塞有效行程和柱塞直径、供油提前角、喷油压力、进气涡流比、喷嘴型式等燃烧系统主要参数对发动机功率和热效率的影响进行了研究,在燃料供给系统中增加燃油输送泵,消除了气阻,发动机可以在宽广的转速和负荷范围内稳定运行,发动机热效率比原机高３％ 。在优化燃烧系统参数的基础上对示功图和排放的测量及计算表明：二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和 Ｎ Ｏｘ 排放均低于原机,烟度排放为０。试验结果显示了直喷式柴油机燃用二甲醚在降低排放方面的优越性能。     

二甲醚发动机性能模拟研究

模拟了以6135Z柴油机为原型的二甲醚发动机的缸内工作过程,分析在柴油机上直接燃烧二甲醚时动力性、济性下降的原因,并以恢复原机性能为目标进行优化,把优化后的二甲醚发动机与原柴油机性能进行对比．指出提高供油提前角,增大压缩比,提高供油量等都可以提高二甲醚发动机的性能。     

二甲醚发动机燃烧特性的试验与数值模拟研究

在一台直喷式压燃发动机上开展了二甲醚燃烧与排放特性的试验与数值模拟研究。测量了二甲醚在高压燃油泵内的泄漏量及其与发动机转速之间的定量关系,并就发动机分别燃用二甲醚和柴油的运转性能进行了对比试验研究,结果表明,发动机燃用二甲醚要比燃用柴油具有更好的性能与排放水平;另从二甲醚低温着火的化学反应机理人手,开展了其自燃着火过程的数值模拟研究,进而建立了计及温度、压力和燃空当量比因素的DME滞燃期数据库;通过将该数据库与发动机循环模拟程序相耦合,对DME发动机的运转性能进行了变参数预测分析,预测结果与试验结果吻合较好。     

二甲醚发动机发展现状与展望

介绍二甲醚的特性,国内外对二甲醚代用燃料开展研究的状况、开发和应用前景.     

二甲醚发动机低压共轨系统喷油器的仿真研究

低压共轨燃油喷射系统能实现二甲醚发动机的可控预混合燃烧,从而有效地提高二甲醚发动机整体性能和降低排放。本文基于发动机低压模拟系统控制机理,以实现可控预混合燃烧为目标,对该系统的核心部件—电控喷油器,建立共轨喷油器的数学模型,进行仿真研究,为今后的设计开发提供了必要的理论依据。     

不同负荷下二甲醚发动机缸内燃烧过程的数值仿真研究

利用KIVA-3V程序对液态DME发动机进行了数值仿真计算,通过改变二甲醚喷射量研究了不同负荷下发动机的缸内工作过程,得到了缸内流动、平均性能曲线、温度、压力场以及NO、CO排放情况等实时数据信息。经过可视化后处理程序对比分析表明：二甲醚发动机负荷越大,缸内压力和温度越高,NO和CO排放量也越大。     

DME发动机起动怠速工况AMESim/Simulink联合仿真研究

以AMESim仿真软件中的发动机燃烧仿真平台IFP-Engine为基础,建立了发动机模型,利用MATLAB/Simulink软件的处理功能,建立了燃料供给系统控制模型,将二者联合仿真,结合实际发动机从起动到怠速转速的变化,调整参数,获得了发动机模拟转速变化规律,以此转速曲线确定某一时刻的基本喷油量,再根据冷却水温度对喷油量进行修正,绘制出转速、冷却水温、喷油持续时间等随时间的变化曲线,并分析发动机起动、怠速运转情况,为二甲醚(DME)发动机电控燃料供给系统控制器的研制提供了方法。     

不同负荷下二甲醚发动机缸内燃烧过程的数值仿真研究

利用KIVA-3V程序对液态DME发动机进行了数值仿真计算,通过改变二甲醚喷射量研究了不同负荷下发动机的缸内工作过程,得到了缸内流动、平均性能曲线、温度、压力场以及NO、CO排放情况等实时数据信息.经过可视化后处理程序对比分析表明:二甲醚发动机负荷越大,缸内压力和温度越高,NO和CO排放量也越大.     

二甲醚发动机性能试验研究

对柴油机燃用二甲醚(DME)，在各种技术条件下的发动机排放性能、动力性和经济性进行了试验研究．结果表明，燃用二甲醚时，发动机碳烟排放很低，但在大负荷工况下，由于燃烧不好，CO和HC的排放较高．采用进气增压技术，有利于改善燃烧，降低排放和能量消耗率．采用废气再循环(EGR)技术可以有效地降低NO，排放，但在大负荷和过高的废气再循环率情况下，会使燃烧恶化．进气增压和适度的废气再循环率相结合，可以同时降低排放和改善能量消耗率，有利于达到超低排放的要求。     

二甲醚发动机的供油、燃烧与排放

文章介绍了国内外关于二甲醚发动机供油、燃烧及排放方面的研究成果。