涡轮增压柴油机的准稳定法模型及其过渡过程仿真

本文借助于Winterbone教授的研究成果,在稳态实验的基础上,建立了x-150涡轮增压柴油机的准稳定法模型,并对该机的过渡过程进行了仿真计算;分析了影响涡轮增压柴油机过渡过程性能的各种因素,特别是详细地列举了离心飞球式机械调速器的各种参数对中等增压程度柴油机动态调节过程的影响;总结了改进涡轮增压柴油机过渡过程性能的方法.表明准稳定法模型为研究涡轮增压柴油机的动态调节过程暨瞬态性能提供了有效的手段.     

变截面涡轮增压器控制系统仿真研究

电控变截面涡轮增压系统,可充分利用柴油机的废气能量,克服常规增压存在的低速扭矩不足、瞬态响应迟缓等问题,能在不改变高转速性能的同时,改善低速性能。以涡轮增压柴油机为研究对象．在MATLAB／SIMULINK仿真环境下建立电控可变喷嘴涡轮增压柴油机的动力学模型,对电控变截面涡轮增压柴油机的低速性能、控制方法进行研究。     

DMCC技术在高速船用柴油机上的应用研究

为使船舶柴油机能够燃用低燃点的甲醇燃料,本研究在一台高压共轨涡轮增压高速四冲程柴油机的进气道安装一套甲醇喷射系统,通过甲醇电控单元(ECU)与柴油ECU协同工作,实现了船用发动机柴油/甲醇双燃料燃烧(DMCC).试验结果表明:改装后的发动机可以用双燃料模式工作,其燃烧相位都较纯柴油模式时有所提前,主放热时刻更接近上止点...     

车用柴油机两级涡轮增压系统匹配研究

为满足柴油机动力性、经济性的要求,将原机由单级涡轮增压系统改造成两级涡轮增压系统,来实现将原机的最大扭矩提高40%。针对扭矩强化目标,算出匹配点所需的空气量与进气压力。根据计算结果,为两级增压系统选取了高、低压级增压器,并画出两级涡轮增压器与柴油机的联合运行图与高低级压气机压比分配图,通过实验验证了所选涡轮增压器的正确性。     

进气旁通涡轮增压柴油机的一种匹配计算方法

对进气旁通车用涡轮增压柴油机的匹配运行提出了一种简便的半径验计算方法，用于预测柴油机与涡轮增压器的选配效果，以及涡轮增压柴油机采用进气旁能改善其扭矩特性时的一些基本性能。     

某大功率柴油机应用米勒循环的仿真研究

为对某大功率涡轮增压柴油机应用米勒循环进行仿真计算研究,利用GT-Power软件建立该涡轮增压柴油机物理模型,对该柴油机进行试验,验证物理模型的准确性,运用米勒循环选出该柴油机较优进气门提前关闭角.结果表明:综合该柴油机的动力、经济和排放性能得出,较优进气门提前关闭角为下止点前40°CA,较优喷油提前角为上止点前8°CA.     

中小功率柴油机的废气涡轮增压改装与节能效果

本文介绍4135型和6135型柴油机采用废气涡轮增压技术的改装方案和试验结果,阐述和分析了对增压柴油机动力性和经济性的一些影响因素,并提出了柴油机增压技术中一些看法。     

一种改善船用柴油机性能的热力循环

为了改善涡轮增压柴油机的性能,本文提出了一种向缸内喷射不同工质的热力循环,建立了该循环的数学模型,推导了性能指标的计算式,给出了各种喷射参数与性能指标的关系,从理论上证明了该循环的性能得到了改善。研究表明,当柴油机的负荷较高时喷射液态工质,可以降低机械负荷和热负荷,减少NOx的排放;负荷较低时喷射气态助燃剂,可提高增压压力,改善低负荷性能。这种循环有助于提高压缩比,从而进一步改善涡轮增压柴油机的性能,较适用于船用高增压柴油机。     

增压柴油机余热利用涡轮发电系统研究

设计了涡轮发电系统,采用涡轮发电系统与废气涡轮增压器并联联合工作。首先基于GT-POWER软件搭建增压柴油机仿真模型,对仿真模型在各工况点下进行废气能量计算,验证发动机余热利用的潜力;然后增加动力涡轮模型,对比前后模型的废气能量。仿真结果表明,加动力涡轮能量回收系统后,发动机废气总能减少了6.44%,联式涡轮发电系统提高了增压柴油机的燃烧效果和排放水平。     

大小相继涡轮增压系统研究

根据内燃机进排气系统一维非定常流动模拟计算\"有限体积法——总变差减少\"程序,建立了某柴油机大小相继涡轮增压系统模拟计算程序.利用该模拟计算程序,在平均有效压力提高之后,对大小相继增压系统进行研究.结果表明:该柴油机使用大小相继涡轮增压系统之后,随着柴油机负荷的降低,切换点转速向着低转速方向移动,呈阶梯状分布.最后根据该切换规律整理出相应切换规律.     

排量为1．65L柴油机的涡流进气道的优化研究

柴油机涡流进气道对其性能影响大,针对缸径为100mm,排量为1．65升的柴油机存在的性能难以满足设计技术要求,进行了涡流进气道的优化研究,优化后的涡流进气道改善了柴油机的经济性、动力性和碳烟排放。     

基于燃烧器的相继增压系统切换试验研究

相继增压系统的动态切换特性对发动机性能有着重要的影响.为了研究切换延迟时间参数对相继增压系统切换过程的影响,搭建了由RR151增压器和J120增压器组成的相继增压热动力试验平台,利用燃烧器系统代替柴油机进行了相继增压系统的动态切换试验.试验结果表明,切换延迟时间对增压系统切换过程的平稳性有着重要的影响,切换延迟过短会引起受控增压器倒流,切换延迟过长将导致受控增压器压气机发生严重喘振.为了保证相继增压系统的平稳切换,控制系统应考虑综合因素设置切换延迟参数在合理范围内.     

环境温度对点燃式甲醇发动机冷起动性能的影响

基于循环控制试验研究了环境温度对电控喷射点燃式甲醇发动机首循环起动着火特性和HC排放的影响。结果表明,环境温度对该发动机起动着火特性有显著影响。环境温度低于16℃时,不采取辅助起动方法,无论首循环喷射多少甲醇燃料,也无法使点燃式甲醇发动机起动。采用电热塞预热进气管和进气道喷射适量LPG均可使甲醇发动机低温下可靠起动,实现理想的"即喷即着"的首循环着火。环境温度显著影响甲醇发动机冷起动时燃料蒸发速度和混合气浓度。环境温度升高,甲醇发动机首循环可靠起动的喷射脉宽减小,起动性能改善。     

分层充气天然气发动机混合气形成的数值解析

解析了渐缩形纵向直进气道发动机的进气过程 ,与实验结果对比验证了计算方法的可行性 .对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷天然气发动机混合气形成过程进行了解析 ,得到天然气 空气混合气在气缸内的速度场、空燃比分布等 ,探明了缸内纵向滚流的存在 .表明在纵向进气滚流作用下 ,压缩接近终了时 ,缸内混合气呈明显分层构造 ,在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气 ,实现部分负荷工况下的稀薄燃烧 .     

混合动力汽车发动机快速起动瞬态燃烧和碳氢排放

介绍了用于混合动力汽车动力系统的发动机快速起动模拟试验台架系统和相关试验。针对一台进气道喷射式汽油机,模拟起动/发电一体化电机,研究在不同拖动转速下快速起动过程的瞬态特性和排放特性。试验结果表明:发动机在快速起动情况下,瞬态特性突出;随着拖动转速升高,进气歧管压力降低,对应的喷油策略也应随之调整;在发动机起动后的第2到第9循环,容易发生不完全燃烧和失火,并随着拖动转速升高,不完全燃烧程度增加,导致碳氢排放过高。在不同拖动转速下,三效催化剂都不能高效转化碳氢排放,但转化效率存在差异。随着拖动转速升高,催化剂的转化效率先降低后又升高。从优化排放角度来看,在本文试验条件下,快速拖动至1000 r/min起动时,使用催化剂后排放最低。     

醇醚双燃料均质压缩燃烧过程分析

建立了甲醇/二甲醚HCCI发动机燃烧与排放的多维数学模型。模型考虑了进排气道及燃烧室内部不对称结构。利用CFD软件FLUENT耦合双燃料简化动力学模型,对二甲醚/甲醇发动机的HCCI燃烧过程进行了模拟计算。结果表明,多维模型能够较好地预测缸内压力、温度、物质浓度随曲轴转角的变化过程和着火时刻。双燃料HCCI燃烧过程中有2个高温核心,分别是气缸左下底部和右上方边缘地带的两个区域,低温反应最早从这2个部位开始向缸内其他部位延伸。缸内平均温度达到900 K左右开始低温反应,1100 K左右开始高温反应。     

MPI天然气发动机混合气形成过程的数值模拟

采用数值模拟方法，对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷(MPl)方式天然气发动机中混合气的形成过程进行解析，得到了天然气一空气混合气在气缸内的速度场、浓度场等。结果表明在纵向进气滚流作用下，压缩终了时，缸内混合气明显呈分层构造，在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气，实现部分负荷工况下的稀薄燃烧。     

Parameter Study of Some Key Structures for Cylinder Head

Using the method of the parameter study, some important dimensions of the cylinder head of an internal-combustion engine are analyzed. Under the mechanical load, the variational rules of the yon Mises maximum stress on cylinder head are obtained, which are influenced by the thickness of the floor plate, head plate, jobbing sheet, standing partition board, and side plate of inlet port and exhaust port. A hypothesis is verified that there is an ideal matching point among those above-mentioned main parameters. The quantificational proportion relations,between these key structural parameters and yon Mises maximum stress of cylinder head, can provide a good help for the cylinder head‘s structural design.     

Pareter Study of Some Key Structures for Cylinder Head

Using the method of the pareter study, some important dimensions of the cylinder head of an internal-combustion engine are analyzed. Under the mechanical load, the variational rules of the von Mises maximum stress on cylinder head are obtained, which are influenced by the thickness of the floor plate, head plate, jobbing sheet, standing partition board, and side plate of inlet port and exhaust port. A hypothesis is verified that there is an ideal matching point ong those above-mentioned main pareters. The quantificational proportion relations, between these key structural pareters and von Mises maximum stress of cylinder head, can provide a good help for the cylinder head's structural design.