CA6DE1-21K柴油机瞬态工况下的烟度排放特性

利用瞬态控制及测量系统，对增压中冷柴油机在瞬态工况下的烟度排放特性进行了试验研究．结果表明，恒转速变转矩瞬态工况中，在中低转速时，排气的烟度随着转矩变化率的增加而上升，这主要是由于涡轮增压器在低速时增压效果差及瞬时空燃比滞后所致．恒转矩变转速瞬态工况中，在中高负荷时，排气的烟度随着转速变化率的增加而上升，这主要是由于随着转速变化率的增加，空燃比相对于燃油喷射滞后严重所致．     

柴油机瞬态工况烟度排放特性及分析

为了研究车用柴油机瞬态工况中,燃烧边界条件对燃烧过程的影响,在试验台上针对增压中冷柴油机在恒转速增转矩瞬态工况下的烟度排放特性进行了试验,并用商业计算软件STAR-CD对此瞬态工况下柴油机的燃烧过程进行了数值模拟分析。针对增压柴油机低转速大负荷排烟较差的特点,试验中发动机转速定为1000r／min,以3种不同的转矩变化率来考察柴油机瞬态工况下的排烟特性。结果表明,柴油机瞬态工况下和稳态工况下的燃烧边界条件有很大的差别,这种差别导致了柴油机瞬态工况下的烟度排放值要明显高于其相应的稳态工况。计算结果表明,随着转矩变化率的升高,最大初始放热率升高及燃烧持续期延长,这些差异同样导致排气烟度值增加。     

进气涡流对车用直喷式柴油机瞬态工况下微粒排放的影响

用自行设计的喷气式可变涡流进气系统（ＡＩＶＳＩＳ）调节气缸内的涡流水平,试验研究了进气涡流对车用直喷式柴油机恒转速增转矩瞬态工况下微粒排放的影响,结果表明,对于一定涡流比的瞬态工况,随着转矩变化率的增大,柴油机的微粒排放量逐渐增加,涡流比越小,瞬态工况微粒的排放随转矩变化率增大的速率越高。相同转矩增长率的瞬态工况,随着涡流比的增大,柴油机微粒的排放量逐渐降低。提高恒转速增转矩瞬态工况缸内的涡流强度     

GTL/柴油混合燃料对直喷式柴油机排放特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和微粒采集系统,试验研究了GTL/柴油混合燃料对小型直喷式柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下排放特性的影响规律.研究结果表明:与普通柴油相比,添加GTL燃料有利于降低柴油机排放,对消光烟度及微粒排放降低效果更明显.在稳态工况下,随GTL添加比例的增加,有害排放物均有所降低,当GTL添加比例超过20 %后改善效果不明显.在恒转速增转矩瞬态工况下,当GTL添加比例小于20 %时,NOx排放降低,PM排放变化不明显,当GTL添加比例增加到60 %时,PM、DS排放显著降低,但NOx却有所升高.     

车用直喷柴油机加速工况下进气、供油及微粒排放的动态响应

采用自行设计的瞬态工况控制及测量系统，研究车用柴油机恒转矩递增转速工况下进气、供油及微粒排放的动态响应，结果表明，对于恒转矩递增转速瞬态工况过程，存在进气响应滞后和燃油流量超调的现象，随着转速增加率的提高，微粒及其可溶性有机成分和不可溶成分的排放量均增加。     

车用直喷式柴油机氮氧化物的排放特性

以车用4缸直喷式柴油机为样机，研究了负荷、转速和供油提前角变化时，氮氧化物NOx排放的变化规律。排放试验采用的是13工况测试循环。研究结果表明，NOx排放浓度随柴油机负荷的增大而显著增加。在最大转矩、转速2200r／min工况下，其浓度随负荷的增加呈现线性增加；在标定转速3200r／min工况下则呈现指数函数的增加。随着供油角度的延迟，NOx排放值显著降低，微粒PM排放值有一定程度的增加，油耗略有升高。二氧化氮NO2排放在NOx总排放中占有一定的比重，在低负荷时可以达到35％以上。这表明在评价柴油机NOx的排放量时，仅考虑一氧化氮NO是不完整的，还需要考虑NO2的排放量。该研究对柴油机NOx排放的理论建模及试验研究均有一定的参考价值。     

燃料挥发性对柴油机恒转速增转矩工况下燃烧及排放的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统,试验研究了燃料挥发性对直喷式柴油机恒转速增转矩瞬态工况下燃烧过程、消光烟度及NOx排放的影响规律.研究结果表明,在增负荷工况下,适当提高燃料挥发性,可有效改善燃油与空气的混合,缩短燃烧持续期及扩散燃烧期,增加预混合燃烧量,降低瞬态工况消光烟度排放.同时,适当的改善燃料挥发性、缸内平均压力峰值、放热率峰值和缸内平均温度峰值均有所降低,致使NOx排放有所降低.     

增压直喷柴油机瞬态工况燃烧参数的变化规律

为了研究车用增压柴油机瞬态工况下燃烧参数的变化规律,利用燃烧分析仪在试验台上研究了恒转速变转矩瞬态工况下,油门开度变化率对燃烧参数的影响规律。试验研究了该柴油机在1 000 r/min转速下,油门开度分别在5 s、10 s和15 s内由10%匀速增加到90%时柴油机的响应特性和燃烧参数的变化规律。试验结果表明:发动机存在转矩的增加相对于供油滞后的现象,且随着转矩变化率的增加,这种滞后更加明显;在同一转速增转矩工况中,随着负荷的增加,着火滞燃期缩短,最大放热率降低且前移,放热率重心前移;在油门开度相同的情况下,随着转矩变化率的增加,最高燃烧压力下降、最高燃烧压力点前移、着火滞燃期延长、燃烧持续期缩短、最大放热率降低且后移、放热率重心前移、最高燃烧温度下降。     

柴油机恒转速增转矩瞬态工况的燃烧过程分析及其对烟度的影响

采用自行设计的瞬态工况控制及测量系统，对增压中冷柴油机进行了恒转速增转矩瞬态工况下发动机的空燃比、消光烟度及示功图参数的测试．试验结果表明：随转矩增加率的上升，空燃比减小，引起混合气变浓，燃烧恶化；燃烧始点后移，而燃烧持续期延长；预混燃烧比明显下降．上述原因导致了在恒转速增转矩瞬态工况下，随转矩增加率的升高，排气烟度上升．     

车用直喷柴油机递增负荷工况下的微粒排放特性

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统对车用柴油机恒转速、增转矩工况下的微粒排放进行了研究。试验结果表明:在恒转速增转矩瞬态工况下,随着转矩增加率的增大,微粒及其不可溶成分和可溶性有机成分排放量均增加;高转速时转矩增加率对微粒排放的影响稍大。不可溶成分的增加是微粒排放量增大的主要原因,但转速较低时可溶性有机成分的增加也不容忽视。冷却介质温度较低时微粒排放量增大。     

车用直喷柴油机变工况下的微粒排放特性

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统，对６１１０型柴油变工况下微粒排放做了研究。在恒转速减扭矩的变工况过程中，随着扭矩变化率的增大微粒排放量逐渐减小。     

车用增压二甲醚发动机燃烧和排放特性的试验研究

在一台D6114ZLQB柴油机上进行了燃用二甲醚（DME）的燃烧和排放特性的试验研究。研究结果表明：二甲醚发动机的外特性转矩特别是低速转矩比柴油机高；二甲醚喷油延迟角比柴油大，最高爆发压力、最大压力升高率、燃烧噪声比柴油低；二甲醚扩散燃烧速率比柴油快，燃烧持续期比柴油短。和柴油机相比，二甲醚发动机的NO，排放显著下降，其欧洲稳态测试循环（ESC的NOx排放比原柴油机降低41．6％；二甲醚发动机在全工况范围内碳烟排放为零。     

商用车用电控柴油机增转矩工况的燃烧特性分析

以一款商用车用电控柴油机为研究对象,针对恒转速增转矩工况的燃烧放热特性开展了台架测试和燃烧分析,重点分析了不同过渡时间和不同恒定转速下恒转速增转矩工况的燃烧特性。结果发现,发动机转矩加载过快时,易引起供油量突增,燃料的能量转换效率下降。而当发动机用较长时间平缓加载的过程中,可能因混合气浓度高导致燃料的能量转换效率下降。此外,恒转速增转矩过程中,随着转速的升高,压力急升点提前,燃烧速燃期延长,后燃期缩短,热功转换效率提高。总之,增转矩瞬态过程各个循环的燃烧效率与混合气浓度和各循环的燃烧放热规律密切相关。     

运行工况对基础燃料均质压燃燃烧过程影响的试验研究

在一台经改装的单缸直喷式柴油机上进行了不同辛烷值基础燃料下发动机转速对均质压燃（HCCI）燃烧特性、工况范围和排放特性影响的试验研究。研究结果表明：发动机转速升高，不同辛烷值燃料着火燃烧时刻推迟，以曲轴转角计算的燃烧持续期延长，高辛烷值燃料的缸内最大爆发压力和缸内温度降低；在中间转速，HCCI实现的最高平均指示压力最大，高转速工况，最高平均指示压力降低；对于低辛烷值燃料，转速对燃烧效率影响不大，转速升高，指示热效率增大；对于高辛烷值燃料，转速升高燃烧效率降低，指示热效率在中间转速最高，高转速降低。排放测试表明，转速升高使得HCCI运转的HC和CO排放都升高，NOx排放则逐渐降低。     

废气再循环降低汽油机NOx排放的实验研究及其微机控制系统的设计

为大幅度降低汽油机ＮＯｘ排放，同时使发动机动力性，经济性，ＨＣ和ＣＯ排放及工作稳定性基本不变，采用废气再循环，导气屏组织进气涡流加快燃烧速率和多火花点火助燃措施，在ＥＱ６１００汽油机上进行试验研究。根据实验结果，制作了不同工况下最佳废气再循环率的脉谱，并以８０３１芯片为核心，脉谱为依据，设计出一种能付诸实用的车用发动机废气再循环控制系统。     

生物制气-柴油双燃料发动机NOx计算模型

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质，产生可燃生物制气，作为双燃料发动机的主要燃料。双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装，生物制气通入发动机进气管，在进气过程中吸入气缸。在油滴蒸发准维燃烧模型的基础上，结合单区模型和详细化学反应动力学机理，建立生物制气-柴油双燃料发动机的NOx生成模型，计算结果与试验结果吻合较好。供油提前角提前，生物制气-柴油双燃料发动机NOx排放量增加；引燃柴油量减小时，NOx排放量减小。