喷油器参数对柴油机排放的影响

喷油过程是影响柴油机燃烧过程的重要组成部分,对柴油机的排放与性能具有重要的影响,而喷油器是影响喷油过程的关键因素。本文通过对柴油机配置不同喷油器所进行的排放对比试验,研究分析了喷油器喷孔流量系数、喷孔直径、针阀升程对排放的影响。     

喷油定时对柴油机超多喷孔预混合燃烧影响研究

柴油机低温预混合燃烧能够同时大幅度降低NOx和碳烟(soot)排放,本研究采用大量废气再循环(EGR)实现低温燃烧来降低NOx排放,采用超多喷孔喷油嘴并结合高压喷射来缩短喷油持续期,实现预混合燃烧从而降低soot排放,主要对喷油定时如何影响柴油机超多喷孔预混合燃烧性能进行了试验研究,选定4个试验工况,通过改变喷油定时来测试柴油机性能,结果显示随着喷油始点从上止点前向后推迟,各工况的NOx和soot排放都有不同程度的同时下降,有别于传统燃烧方式,但HC,CO,比油耗(BSFC)有所升高。     

改进燃油喷射系统,降低柴油机有害排放

燃油喷射系统的各结构参数对柴油机的排放有重要的影响。通过对喷射系统的几个主要参数如喷油规律、喷孔直径、喷油压力等的分析来阐明其对排放的影响。     

船用中速柴油机电控燃油喷射系统匹配

针对4190船用中速柴油机,提出由电控组合泵替代传统机械泵,利用AMESim软件建立电控组合泵燃油喷射系统模型,确定试验用凸轮型线、喷孔直径、油泵柱塞直径、高压油管长度等参数。通过发动机台架试验研究凸轮工作段位置、喷油器伸出高度、喷孔直径及供油提前角对柴油机经济性和排放的影响。研究结果表明:凸轮工段位置影响喷油规律,从而影响经济性和排放;喷油器伸出高度减小会导致经济性变差;喷孔直径越小,最低燃油耗的供油提前角越大;减小喷孔直径,燃油喷射压力提高,有利于降低燃油消耗率和NOx排放,但小喷孔直径的喷油持续期长,后燃增加,效率下降且CO排放增加。     

直喷柴油机喷油系统对燃烧和排放影响的三维模拟研究

直喷柴油机的喷油过程影响燃烧过程、影响发动机性能和污染物排放。为了研究喷油特性(如不同的喷油压力、喷油定时和喷孔直径等)对燃烧性能的影响,利用三维数值模拟软件K IVA-3代码,对喷油过程、燃烧过程和发动机性能进行了数值模拟。计算结果显示了不同喷油特性下的NO和碳烟排放的变化趋势。     

柴油喷射系统的发展现状及潜力（上）

车用柴油机现在正面临降低有害排放和优化燃油经济性的重大挑战。对于柴油机技术来说 ,喷油系统技术的发展已成为柴油机达到排放指标的决定性因素。喷射压力已从 5 0MPa逐步增加到了 2 0 0MPa ,高控制柔性的喷油系统必须能够进行多次喷射和喷油规律控制。喷油系统本身具有高的效率是非常重要的。为了喷油系统的进一步发展 ,新技术如变喷孔面积的喷油嘴技术和新的执行器技术等等是关键的因素。用柔性控制的喷油系统 ,就有可能获得最佳的排放组合和燃油经济性的折中     

柴油喷射系统的发展现状及潜力（下）

车用柴油机现在正面临降低有害排放和优化燃油经济性的重大挑战。对于柴油机技术来说 ,喷油系统技术的发展已成为柴油机达到排放指标的决定性因素。喷射压力已从 5 0MPa逐步增加到了 2 0 0MPa ,高控制柔性的喷油系统必须能够进行多次喷射和喷油规律控制。喷油系统本身具有高的效率是非常重要的。为了喷油系统的进一步发展 ,新技术如变喷孔面积的喷油嘴技术和新的执行器技术等等是关键的因素。用柔性控制的喷油系统 ,就有可能获得最佳的排放组合和燃油经济性的折中。     

电控单体泵柴油机供油系统参数对排放特性的影响

为使某型柴油机排放达到国-Ⅳ的需求,进行了电控单体泵柴油机供油系统仿真匹配分析及供油凸轮型线、单体泵柱塞直径和喷孔直径对发动机排放特性影响的试验研究。仿真分析和试验结果表明:供油系统采用优化降速凸轮型线能够提高平均喷油压力并缩短喷油持续期,从而有效提升供油系统性能;同时匹配11mm柱塞直径单体泵及0.21mm喷孔直径喷油器后,发动机的排放性能得到了明显改善,使发动机标定工况颗粒排放降低80%以上,实现了该型发动机的排放改进目标。     

共轨柴油机燃烧排放性能数值仿真研究

为了研究柴油机燃烧排放性能,建立共轨620柴油机包括进气道和燃烧室在内的三维几何模型,利用FIRE软件划分网格并且进行数值仿真计算,在喷油量一定的前提下分析共轨系统中各参数对柴油机燃烧与排放性能的影响。结果表明喷油提前角和共轨压力对整机性能的影响较大。增大喷油提前角和共轨压力、减小喷孔直径有利于改善燃烧排放性能。     

基于BP神经网络与遗传算法的高压共轨柴油机喷油器结构参数优化研究

利用AVL-FIRE软件对TBD234高压共轨柴油机燃烧过程进行数值模拟,采用L16（54）正交试验作为BP神经网络的训练样本,建立喷油器主要结构参数与柴油机的燃油消耗率、NOx排放、SOOT排放之间的非线性映射关系,以燃油消耗率为优化目标,同时保持较低的NOx和SOOT排放水平,结合遗传算法进行寻优计算,获得了喷孔直径、喷孔个数、喷射夹角和喷油提前角4个参数的最优组合。     

喷射参数对二甲醚发动机NO_x排放的影响

以6105型压燃式二甲醚发动机为对象,研究了喷射系统的喷射压力、喷孔直径和供油提前角对二甲醚发动机外特性NOx排放的影响。试验结果表明:在外特性的整个转速范围内,NOx排放随发动机转速的升高而降低;在发动机转速较低时,NOx排放随喷射压力的升高而降低,高速时则反之;在发动机低速工况下,喷孔直径较小的喷油器NOx排放低,高速时大孔径的喷油器NOx排放低;喷油器针阀开启压力较高时,通过推迟供油提前角来控制NOx排放的效果较好,喷油器针阀开启压力较低时该效果不明显。     

降低直喷发动机NOx和碳烟排放的试验研究

为了改善自然吸气直喷柴油机的排放性能，试验研究了喷油嘴孔径、喷孔锥角及喷油泵柱塞直径等参数对发动机NOx和碳烟（DS）排放的影响。试验结果表明，在保持发动机动力性及经济性的情况下，优化匹配这些参数，可以改善发动机的排放性能，使之达到美国环境保护局第二阶段非道路用途发动机排放标准的要求。     

喷油嘴流量系数影响因素及其喷射特性研究

通过理论分析及高压流量试验,分析了喷油嘴结构参数,如压力室形状、喷孔直径、喷孔长度、喷孔锥角等对流量系数的影响,并进行了喷油嘴流量系数对燃油系统喷射特性和柴油机性能、排放的影响研究。研究结果提出了喷油嘴结构参数的合理选择,使流量系数尽量大。     

模拟探讨喷油嘴孔径及孔数对柴油机燃烧特性的影响

应用三维CFD模拟软件FIRE、发动机热力循环模拟软件BOOST以及燃油喷射模拟软件HYDISM,对喷油嘴孔径及孔数对柴油机燃烧特性的影响进行了模拟探讨。结果表明,喷孔直径和数目影响燃油的喷雾质量和油气混合质量,进而影响燃油耗量及碳烟、NOx的排放。     

燃油碰撞形成混合气在直喷式柴油机上的应用

介绍一种新型直喷式柴油机燃烧系统。在普通轴针式喷油嘴头部加装一挡块，燃油束经其撞击后，部分燃油向垂直于轴针方向四周扩展，增大燃油与空气的接触面积，加快燃油与空气的混合速率，实现了在较低涡流比条件下用单孔轴针式喷油嘴进行直喷式燃烧。实验在一台卧式单缸柴油机上进行。结果表明，该燃烧系统可行，对燃油品质要求不高、工作可靠、起动性好。     

共轨燃油喷射系统用于降低船用柴油机NOx排放的研究

介绍了某船用低速柴油机装备共轨燃油喷射系统后控制NOx排放的方案及调试方法,对该柴油机进行了排放水平测试,结果表明,利用电控技术并进行优化匹配的船用柴油机可大幅度降低NOx排放,满足国际海事组织(IMO)NOx排放限值的要求。     

生物柴油发动机NOx排放影响因素的数值模拟

根据生物柴油与柴油物性参数的差别,对柴油缸内喷雾燃烧模型进行修正,建立了生物柴油的缸内喷雾燃烧模型,利用该模型计算得到的缸内压力示功图与试验结果进行对比,验证了模型的准确性;利用AVL - fire软件,计算了发动机参数对生物柴油NOx排放的影响规律,着重考察了喷孔直径、喷雾锥角、喷油提前角、EGR率对燃烧温度和NOx...     

车用多缸直喷柴油机燃用二甲醚的燃烧和排放特性研究

开展了4缸直喷柴油机燃用二甲醚时的燃烧和排放特性的研究。结果表明，适当增加喷油器伸出缸盖底平面的距离，采用流通截面较大的喷油器，降低启喷压力，可以提高CA498发动机燃用二甲醚时的热效率。燃用二甲醚时，发动机缸内的最大爆发压力和压力升高率低于燃用柴油时的情况。二甲醚发动机在所有工况下均可实现无碳烟排放，NO，排放约为柴油机的50％，CO和HC排放与柴油机相当。试验结果表明二甲醚是一种高效、低排放、燃烧噪声低的柴油机新型代用燃料。     

高压共轨喷射系统参数对柴油机性能影响的研究

针对高压共轨喷射系统在仿真软件中建立喷油器和发动机的耦合模型。在台架试验验证了模型可信性的前提下,对喷射系统进行变参数研究,并分析各个参数对喷油规律和发动机性能的影响。研究结果表明:液压控制容积的大小及控制容积进回油孔径的大小会影响喷油器开启和关闭过程中的喷油速率;电磁阀铁芯质量超过10g时针阀落座明显延后;弹簧预紧力由50N增加到100N时,喷油器的初期喷射速率降低了35%左右,喷射时刻也滞后约2～3°CA;磁场力由70N增加到130N时,初期放热速率增加2倍左右,喷射时刻也提前约2°CA;喷孔的孔数和孔径存在最佳匹配关系,匹配的效果直接影响到喷孔的流量系数,从而影响发动机的性能。     

燃油撞击对柴油机混合气形成及其燃烧过程影响的研究

介绍了具有油束撞击效应的轴针式喷油器在不同柴油机燃烧系统中的应用。试验结果表明,当这种喷油器运用于涡流室式柴油机时,可以起到降低发动机燃油消耗与排气烟度的作用;运用到直喷式燃烧系统时,发动机的运转正常,起动方便,但目前还存在燃油消耗率和排气烟度高的不足。此外,还详细介绍了这种轴针式喷油嘴产生的不同形式的碰撞效果对直喷式发动机性能影响的研究结果。