利用放热规律计算研究柴油添加剂对燃烧过程的影响

为探明柴油添加剂的节油与降烟的作用机理,利用燃烧放热规律计算对纯柴油及加剂柴油的燃烧过程进行了分析对比。结果表明:利用放热规律计算结果可以定性分析燃油添加剂对发动机燃烧过程的影响。并且由示功图及放热率曲线分析比较所得结论与柴油添加剂的节油、降烟效果及其有关助燃机理假说是基本一致的。     

柴油添加剂的功能与应用

柴油添加剂的研制与应用已有几十年的历史,在维持发动机正常运转、减少能耗、降低排污方面起到一定的作用。本文简要介绍了国内外研究概况,论述了柴油机燃烧过程的主要特征及其对燃料的要求,着重阐明了与燃烧、净化有关的几种柴油添加剂的功能与应用,肯定了我省添加剂生产中的健康主流,也指出了添加剂生产中所出现的令人忧虑现象。     

生物柴油混合燃料在柴油机中燃烧数值模拟计算

以K IVA-3为计算平台,计算了生物柴油和柴油混合燃料的燃烧过程,并将结果与柴油的燃烧计算结果进行分析比较。结果表明：混合燃料的燃烧效果与纯柴油相似,NO排放没有明显升高,可以作为柴油的替代燃料使用。     

直喷式柴油机燃用生物柴油燃烧特性的研究

研究了柴油机燃用0#柴油和生物柴油的燃烧放热规律。通过对燃烧特征参数的计算分析,发现生物柴油的燃烧始点有所提前,滞燃期缩短;燃烧初期放热尖峰出现时刻对应的曲轴转角有所提前,瞬时放热率峰值下降;燃烧持续期延长。同时还比较了柴油机燃用生物柴油和0#柴油的经济性和排放特性,发现燃油消耗率上升12％左右,而各种排放污染物除NOx略有上升外,CO、HC和颗粒物(PM)均显著下降。     

柴油/甲醇组合燃烧发动机的燃烧特性与排放

对一台高速直喷式柴油机采用柴油／甲醇组合燃烧方式及其纯柴油燃烧方式的燃烧特性进行了研究。其结果表明，采用柴油／甲醇组合燃烧的发动机，燃烧始点晚于采用纯柴油时的燃烧起点，但是燃烧速度快，气缸峰值压力比燃烧纯柴油时高；与纯柴油的双峰放热规律不同，组合燃烧的放热率曲线呈单峰形；组合燃烧的最高燃烧温度比燃烧纯柴油时有所降低．进而从燃烧理论上解释了采用组合燃烧可以同时降低碳烟和NOx排放的原因。     

利用实测放热规律研究十六烷值改进剂对柴油机着火特性和燃烧过程的影响

通过基础油和加剂油实测放热规律的对比,就自行研制的ｃ－ＲＯＮＯ２柴油十六烷值改进剂对柴油机着火和燃烧过程的影响进行了深入的分析。结果表明,十六烷值改进剂能加速柴油的氧化过程,缩短着火滞燃期,使预混合燃烧期和扩散燃烧期的放热百分经得到合理分配,从而改善了柴油机的着火和燃烧特性。     

直喷式柴油机缸内过程的能量可用性分析

本文以柴油机工作过程的热力学第一定律数值模拟为基础，应用热力第二定律分析一台直喷式柴油要的缸内过程的能量可用性。通过各过程的能量可用性平衡分析，定量地计算了能量作功能力和不可逆损失，并且与势和不第一定律的能量平衡进行了比较；分析计算了直喷式柴油机的循环喷油量、燃烧开始角、燃烧持续期、燃烧品质指标及气缸绝热对缸内能量可用性和热力学第一定律、第二定律热效率的影响。     

改装直喷式柴油机中生物柴油喷雾燃烧过程试验研究

利用可视化装置,分析比较了直喷式柴油机燃用生物柴油与常规柴油的喷雾燃烧过程.研究结果表明:生物柴油的喷油时刻较早,着火时刻提前,着火滞燃期缩短,在早期预混燃烧阶段的燃烧速度大于柴油,而在扩散燃烧阶段的燃烧速度比柴油低.通过分析燃料性质、转速和喷油压力这3种因素对生物柴油燃料喷雾燃烧过程的影响,从而得出影响规律为:混合燃料喷油始点、着火时刻均有所提前,滞燃期变短,B5混合燃料的最高燃烧压力最高且出现稍早;生物柴油在高转速工况时的燃烧速度大,且最高燃烧压力也略高;随着喷油压力的提高,滞燃期缩短,燃烧持续期相应缩短,最高燃烧压力升高.     

直喷式柴油机燃烧低十六烷值柴油的研究

通过实测直喷式柴油机燃烧不同十六烷值柴油时的缸内压力示功图,以此计算出相应的燃烧放热规律。通过分析影响放热规律的有关参数,确定了对几项因子通过试验匹配来进行直喷式柴油机燃用低十六烷值柴油机的初步研究。以试验研究为基础,利用神经网络的非线性映射性能得出了燃用低十六烷值柴油机时几个参数的调整方案。     

柴油掺水乳化油燃烧速率的计算

为了节约燃料,已有不少人对柴油掺水乳化油的使用和燃烧进行研究.然而,要深入地研究掺水乳化油的燃烧,应需对其燃烧速率进行计算.在以前的燃烧速率计算中,大都采用燃烧纯柴油时相同的计算方法,而没有考虑乳化油燃烧本身新具有的特点,如乳化油中的水份蒸发吸热,燃烧产物中各物质组成成份和纯柴油燃烧时的不同等,因而使其计算精度受到影响.为了精确地计算掺水乳化油的燃烧速率,需根据乳化油燃烧的特点,对计算中所用的能量守恒方程、质量守恒方程和工质热力性质计算式进行修正.在能量守恒方程中,除考虑燃料燃烧放热量dQ_E/d?,缸壁传给气缸内工质的热量dQ_w/d?,工质对外所做的功pdV/d?和工质内能的变化dU/d?外,还需考虑乳化     

直喷式柴油机燃烧过程模拟与分析(一)

利用KIVA-Ⅱ程序模拟计算直喷式柴油机燃用柴油时缸内的燃烧过程，如混合气形成过程、缸内温度场、主要有害物质NOx的生成浓度分布等。通过对直喷式柴油机燃用柴油时燃烧过程的模拟计算与分析，对模拟燃用绿色能源-二甲醚的燃烧过程提出了一些建议。     

直喷式柴油机燃烧过程模拟与分析(二)

利用IIVA-Ⅱ程序模拟计算直喷式柴油机燃用柴油时缸内的燃烧过程，如混合气形成过程、缸内温度场、主要有害物质NOx的生成浓度分布等。通过对直喷式柴油机燃用柴油时燃烧过程的模拟计算与分析，对模拟燃用绿色能源-二甲醚的燃烧过程提出了一些建议。     

含氧添加剂DMC对柴油机燃烧与排放特性的影响

分析了各种含氧燃料的物理化学特性对柴油机排放的影响。碳酸二甲酯（DMC）具有含氧量高、沸点高、与柴渍互溶性好等特点，适合作为柴油机的燃料添加剂。测试了纯柴油和含添加剂DMC的柴油机的尾气排放，并进行了燃烧分析。结果表明：添加剂DMC能较大幅度地降低柴油机的碳烟排放，同时使NDx的排放基本保持不变或略有下降；含DMC的燃料滞燃期比纯柴油的长，且燃烧结束的时间早，热效率要比柴油的高，当DMC的添加量为15％时，在不同的工况下，热效率比纯柴渍高1％－3％。     

用双色法研究进气道喷射乙醇柴油引燃时的燃烧过程

利用高速彩色CCD摄像机的3个单色通道信息进行了双色法计算温度和KL因子的可行性研究，并用乙炔火焰对计算结果进行了验证，讨论了不同双色组合对测试精度的影响。在一台可视化发动机上对进气道喷射乙醇柴油引燃时的燃烧过程进行了分析，结果表明：随着乙醇喷入量的增加，燃烧火焰面积减小，温度及代表碳烟浓度的KL因子也相应下降，说明乙醇对柴油燃烧过程中碳烟的生成有抑制作用。     

柴油均质压燃发动机的循环模拟研究

建立了一个柴油均质压燃发动机的零维循环计算模型，用基元反应机理和感应时间（EMIT）模型预测着火正时，用拟合的对数正态分布函数计算不同工况的放热率。与试验的对比表明，模型能够比较准确地预测不同工况柴油均质压燃发动机的工作性能。用建立的模型分析了配气定时对柴油均质压燃燃烧过程的影响，计算表明配气定时可以控制均质压燃燃烧的运行工况范围。     

单缸柴油机双喷油器燃烧系统的研究

本文介绍了柴油机双喷油器燃烧系统的结构和工作原理，在小缸径柴油机上使用双喷油器燃烧系统可以增加喷注的自由贯穿长度，使喷注得以充分扩散，从而促进柴油和空气的混合，提高混合气形成质量，改善燃烧过程，同时，可以降低对进气涡流的要求，增加气门流通面积，减少流动损失。采用该燃烧系统，还可以减少气缸盖的热负荷，可实现先缓后急的喷油规律，降低柴油机的工作粗暴性和燃烧噪声。     

直喷式柴油机燃用葵花籽油燃烧特性分析

在一台直喷式增压柴油机上进行了柴油、葵花籽油及其甲酯的性能试验,研究其燃烧放热规律.通过对实验结果的分析,发现葵花籽油及其甲酯的滞燃期比0#柴油长;葵花籽油甲酯的瞬时放热率峰值下降,燃烧持续期缩短.     

生物柴油热重分析及柴油机试验研究

利用热重分析仪在氮气及氧气气氛下,对生物柴油和0#柴油进行热分析,考查了样品的挥发热解及氧化特性,并计算热分析特性参数.对两种燃料进行了柴油机台架对比试验,并对燃烧特性数据进行分析.结果表明:生物柴油有良好的替代性;生物柴油的燃烧性能更加优越,使用在柴油机上时,较为提前的着火延迟期可以使柴油机工作柔和,不粗暴.热重法对燃料蒸发性能的研究对发动机缸内雾化蒸发和燃烧过程有着指导意义.     

采用含氧燃料和EGR同时降低直喷式柴油机碳烟和NOx排放的试验研究

在一台TY1100轻型直喷式柴油机上，研究了碳酸二甲酯（DMC）作为含氧燃料添加剂对柴油机烟度和性能的影响。结果表明，在发动机燃油和燃烧系统不作变动的条件下，随着DMC在柴油中添加比例的增加，排气烟度逐步下降，热效率提高。当添加比例在10％-15％时，烟度降低40％-50％，热效率增加了6.9％，发动机功率基本不变。添加碳酸二甲酯并采用EGR可以同时降低碳烟和NOx。研究表明，柴油中添加15％DMC，在12％左右的EGR下，与原机比较，烟度降低了35％，NOx排放降低了33％。混合燃料的放热规律与纯柴油相比差异不大，但预混燃烧量增加，扩散燃烧速率快，发动机最高燃烧压力、温度和压力升高率偏高。     

增压中冷柴油机燃用柴油醇燃烧特性的试验研究

在现有的增压中冷柴油机结构不做变动和调整的情况下,分析了柴油和3种柴油醇(E10、E15和E20)在E4种工况下的燃烧特性,研究表明：增压中冷柴油机燃用柴油醇燃料,随着柴油醇中乙醇含量的变化,滞燃期、放热率峰值和燃烧持续期等燃烧特性参数相应发生变化,在高速、高负荷时,乙醇燃料的优点对燃烧过程影响较大;在低速、低负荷时,乙醇燃料的缺点在燃烧过程中占主导地位。