喷油嘴孔径和进气涡流对柴油机燃烧特性影响的数值模拟分析

柴油机燃油系统和进气系统是决定发动机性能的关键因素,本文应用三维CFD模拟软件FIRE和燃油喷射模拟软件HYDSIM对柴油机建模、仿真计算,分析了喷油嘴孔径大小和进气涡流强度对柴油机燃烧特性的影响。结果表明,这些参数对柴油机做功及碳烟、NO_x排放的影响明显。     

柴油机增压与喷油系统控制参数协同调节特性研究

可调增压系统能提高增压压力,增加进气流量,提升柴油机动力性,但由于喷油参数未作调整,进气量增加易导致最高燃烧压力超限,且柴油机动力性仍有提升空间。因而本文基于仿真模型研究喷油量、喷油提前角及VGT叶片开度的联合调节特性,分析三者协同调节对柴油机性能的影响,为下一步增压与喷油系统控制参数协同优化提供了方法依据。     

ω型燃烧室对柴油机燃烧过程影响的数值模拟研究

结合某增压发动机燃烧系统开发,应用FIRE软件对新设计的压缩比为15的3种ω型燃烧室进行了建模和仿真计算。对比分析了15压缩比下,不同燃烧室廓形方案对缸内燃烧过程的影响。结果表明:压缩比和口径比相同的条件下,径深比越小的燃烧室燃烧质量较好;缩口、小径深比的燃烧室具有较合理的涡流分布,较大的挤流强度,有利于混合气的形成,加速了扩散燃烧过程,放热率快而集中。     

两级相继增压柴油机性能仿真研究

两级相继增压技术结合了两级增压技术和相继增压技术,在提高原机单级增压比的同时,拓宽了工作流量的匹配范围,本文基于GTPOWER软件搭建一维模型并与SIMULINK软件进行耦合,以一台船用高速柴油机作为研究对象,将原机单级增压系统改装为两级相继增压系统,对其推进特性与万有特性进行稳态仿真计算,并与原机的实验结果进行限制条件的对比。结果表明,两级相继增压在推进与万有特性模式下,相对于原机时,燃油消耗率均有所下降,最高爆发压力均有所提高,NOX排放量增加,Soot排放量降低。除此之外,本文还对该柴油机进行了瞬态仿真计算,对1TC与2TC切换时空气阀与燃气阀之间的开关时刻进行了比较和分析,得到了较为合理的开关延迟时刻。     

涡轮增压柴油机高海拔燃烧特性试验研究

开发设计了涡轮增压柴油机高海拔燃烧特性试验系统,该系统可模拟0～6000m海拔的大气压力和温度。利用该试验系统,研究不同海拔高度下增压柴油机标定转速2100r/min全负荷工况点的缸内压力参数、放热参数以及温度参数随海拔高度变化的规律。     

往复泵自生增压系统动态特性仿真

往复泵自生增压系统是一种新型的轨姿控发动机增压系统,根据系统的工作原理,建立了考虑传热过程的自由活塞往复泵模型以及增压系统仿真模型。针对该系统进行了动态特性仿真,获得了增压系统启动特性以及往复泵的热特性。结果表明,所建立的模型能够较好地反映增压输送过程,为系统和组件设计提供重要依据。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性。柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据。     

增压柴油机性能参数GM预测仿真平台研究

针对小样本、贫数据下柴油机性能参数预测问题,以TBD234V12增压柴油机为试验对象,采用灰色预测方法分别建立了不同柴油机运行参数的等间隔GM预测模型和非等间隔GM预测模型,并通过MATLAB语言和GUIDE自主设计和开发了相继增压柴油机性能参数预测仿真平台。通过试验及仿真验证表明,该仿真平台能够较高精度的实现小样本下的柴油机性能预测,为柴油机的性能优化研究提供了新的有效平台。     

6300型柴油机增压系统的优化研究

应用AVL-BOOST软件对6300型柴油机的增压系统进行了优化研究。通过建立的工作过程仿真模型,计算分析了增压比和排气歧管直径对柴油机性能的影响,为柴油机增压系统的优化设计提供了依据。     

12V190天然气发动机增压匹配性能研究

12V190增压天然气发动机沿用柴油机匹配的20GJ型增压器,增压热力参数不够合理,增压效率明显偏低。故对12V190天然气发动机的增压系统进行优化设计,在增压热力参数计算过程中,舍弃了以往的传统经验方式,参照柴油机增压匹配计算数学模型,结合天然气发动机的性能特点,对相关的经验参数进行了修正,从而建立起适合天然气发动机的增压热力参数计算数学模型,以指导190系列天然气发动机增压系统的匹配。在计算结果指导下,对12V190天然气发动机进行了增压匹配和性能试验,结果表明其动力性和经济型均达到预期匹配效果,并且热负荷控制在允许范围之内。     

二级增压柴油机高海拔模拟试验系统及方法

基于原有高海拔模拟试验平台,建立了二级可调增压柴油机高海拔燃烧特性模拟试验系统。该系统能够实现柴油机0-6km海拔高度进气模拟,以及对VGT叶片和高低压级涡轮旁通阀开度的控制,柴油机进气温度的调节以及缸内燃烧参数的实时采集与存储等功能。制定了VGT叶片和高低压级涡轮旁通阀开度调节方案,列举了燃烧参数等。     

增压中冷柴油机润滑系统优化设计

对某增压中冷柴油机润滑系统关键部位的机油流量、压力与温度进行台架测试;建立该柴油机润滑系统的仿真模型,对润滑系统的流动特性进行仿真分析,试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的准确性。研究表明:该柴油机润滑系统机油泵供给充足,关键摩擦副的流量、压力满足要求,最小油膜厚度明显高于许可值。在满足关键摩擦副润滑要求的前提下,优化了活塞冷却喷嘴尺寸和机油泵流量特性,解决了活塞冷却喷嘴冷却过度的不足。     

二级可调增压柴油机高海拔模拟试验平台及平台验证

为了研究二级可调增压系统调节参数对某中型柴油机高海拔燃烧与性能的影响,在传统柴油机性能试验台上,设计了二级可调增压柴油机高海拔模拟试验平台。平台主要包括进、排气低气压模拟系统、增压空气温度控制系统、冷却液恒温控制系统等。为了验证试验平台的实用性与可靠性,进行了二级可调增压柴油机5500m模拟海拔下不同转速全负荷工况试验,结果表明二级可调增压柴油机试验过程中运行正常,发动机冷却液进口温度、低压级以及高压级进气中冷后温度等参数偏离设定值在6%以内,控制效果良好。     

利勃海尔D92系列柴油机技术、经济效能的对比分析

辽宁—利勃海尔柴油机有限公司（LLD）和瑞士利勃海尔合资、引进的D92系列柴油机是瑞士利勃海尔工程机械股份公司于九十年代在其D90系列、D91系列柴油机基础上,开发出来的四冲程直喷水冷增压式和水冷直喷增压中冷式柴油发动机。采用更加完善的燃烧系统和供油系统,强化了废气增压系统和废气净化技术,燃烧室为深形缩口燃烧室,燃油喷射压力提高到22．5MPa,喷油器采用低惯量小孔径、六孔喷油咀。该发动机有气缸直列式和V型排列两大类。目前,LLD公司只引进了直列式一种,它包括四缸增压（D924T）、四缸增压中冷（D924TI）、六缸增压…     

核电用相继增压柴油机性能仿真

选取核电用应急发电机组中的某型相继增压柴油机进行工作模式分析,基于分析结果采用模块化建模方式,利用Simulink-Stateflow-Veristand联合建模的方式搭建柴油机实时仿真模型。利用搭建的柴油机实时仿真模型进行包括起动、加减载在内的,典型工况下的相继增压柴油机性能仿真,并对仿真结果进行分析。仿真分析结果表明,搭建的相继增压柴油机实时仿真模型能正确反映某型相继增压柴油机在典型工况下的性能,即能够进行核电用相继增压柴油机性能仿真。     

基于EGR的高压共轨柴油机排放性能仿真研究

采用工作过程联合燃烧分析的方法,分析了EGR对TBD234共轨柴油机排放性能的影响。利用工作过程分析软件对配有EGR系统的TBD234柴油机进行建模及仿真分析,将计算结果作为初始条件对柴油机缸内燃烧过程进行燃烧计算分析,研究了不同EGR率下共轨柴油机排放特性。结果表明,随着EGR率的增加,NOx的排放显著降低,但soot生成量明显提高,燃烧过程的最高压力和最高温度降低,放热速率减小,燃烧进行变缓。当EGR率达到0.4时NO的生成量降低到原机的2.25%,但是soot的生成量几乎是EGR率为0.3时的两倍,所以在较高负荷情况下应该采用小EGR率。     

基于高压共轨TBD620柴油机的两种不同喷嘴在低负荷性能下喷射特性和燃烧性能分析

利用hydsim软件,建立具有高压共轨燃油喷射系统的TBD620柴油机仿真模型,对其采用的两种喷油嘴在低负荷工况下的燃烧性能进行了仿真计算,分析研究实行高压共轨燃油喷射系统时两种喷油嘴对柴油机燃油喷射特性和燃烧性能的影响。结果表明采用高压共轨燃油喷射系统后标准喷油嘴在低负荷下仍具有良好的性能。     

柴油机高原环境工作特性分析研究

中国西部大开发为汽车工业与配套动力带来巨大发展机遇,高原环境特点对发动机产生很大的影响,研究高原柴油机增压技术非常必要。研究介绍高原环境气候特点,分析高原环境对柴油机增压技术工作性能的影响,提出改善柴油机性能的技术措施。以某4缸柴油机为研究机型,对比单级增压对柴油机变海拔条件下工作特性的影响,在4km海拔下分析叶片开度对柴油机性能的影响。表明选配二级增压可提高柴油机对海拔变化适应性。低转速工况可变二级增压柴油机叶片开度在40%～70%转矩最大,有效燃油消耗率最低。增大叶片开度可降低排气背压,提高增压器效率,有效降低油耗率;中高转速时热传损失随叶片开度增大降低。     

两级涡轮旁通阀可调增压柴油机高海拔稳态仿真研究

为研究柴油机高海拔工作特性,搭建了两级涡轮旁通阀可调增压柴油机稳态仿真模型,并进行了校核,校核结果表明模型较为准确,各项参数误差均在5%以内,为下一步仿真提供了依据。     

柴油机燃烧过程涡流室内瞬态温度分布的研究

采用激光莫尔偏折技术 ,结合高速摄影方法 ,对 S1 95柴油机燃烧过程涡流室内的瞬态温度分布进行了测试研究 ,定量描述并详细分析了燃烧过程涡流室内的温度分布规律及其变化历程