柴油/甲醇双燃料发动机各缸燃烧均匀性研究

在一台四缸增压中冷柴油机上,进行了柴油/甲醇双燃料燃烧各缸差异性和峰值压力循环变动的研究.结果表明,甲醇替代率的升高使发动机不均匀度增加.小负荷时,各缸峰值压力循环变动趋势不一致;大负荷时,各缸峰值压力循环变动升高.以甲醇替代率控制在40%,以内为宜;进气温度的升高造成发动机峰值压力增大,同时各缸甲醇的分配差异增加,发动机各缸燃烧不均匀度增大,考虑各项因素的影响,进气温度控制在35~80,℃为宜;增大转速有助于减小发动机不均匀度,且各缸峰值压力循环变动基本保持不变,可以在高转速下适当提高甲醇的替代率,以获得更高的经济效益.     

喷油对发动机混合气分配及性能影响的研究

本文研究了电控单点汽油喷射发动机喷油间隔和喷油定时对发动机各缸混合气分配及其性能的影响，试验结果表明：喷油间隔和喷油定时对混合气分配及发动机性能有很大的影响，适当的喷油间隔可以减小喷油定时的影响；研究过程中发现，进气压力（反映负荷状况）对混合气分配也有明显的影响。     

喷油对发动机混合气分配及性能影响的研究

本文研究了电控单点汽油喷射发动机喷油间隔和喷油定时对发动机各缸混合气分配及其性能的影响，试验结果表明：喷油间隔和喷油定时对混合气分配及发动机性能有很大的影响，适当的喷油间隔可以减小喷油定时的影响，研究过程中发现，进气压力（反映负荷状况）对混合气分配也有明显的影响。     

当量天然气发动机各缸燃烧一致性的试验研究北大核心CSCD

为研究废气再循环气体(exhaust gas recirculation,EGR)和进气方式对当量燃烧的天然气发动机燃烧特征的影响,通过发动机台架测试分别探究了EGR气体和EGR所含水汽以及5、6缸位置进气(右侧进气)与3、4缸位置进气(中间进气)对当量燃烧天然气发动机各缸燃烧一致性的影响规律。试验结果表明:在右侧进气方式下,EGR气体的引入是影响当量天然气发动机各缸燃烧一致性的重要因素,特别是EGR气体中的水汽在各缸的分配。EGR气体除水汽后,各缸最大缸压偏差值由原来的9.5%降低为4.1%,当不引入EGR气体时,各缸最大缸压偏差值降低为2.3%。基于右侧进气方式在引入EGR气体后存在的问题,采用新设计的中间进气方式有效改善了各缸EGR气体的分配,从而显著提高了各缸燃烧一致性,各缸最大缸压偏差值由原右侧进气方式的9.5%降低为2.0%,有效解决了右侧进气在引入EGR时带来的各缸燃烧不一致性问题。     

借助化油器在柴油机上掺烧甲醇

针对甲醇与柴油难以乳化的特性，借助在柴油机进气管处配置化油器，实现掺烧２０％的甲醇燃料。在不影响各缸进气充量的情况下，通过适当的进气预热，提高了发动机气缸内的温度，改善了发动机的着火、燃烧特性，从而提高发动机的热效率约５％。因此，借助化油器并辅助适当的进气预热，是实现柴油机掺烧甲醇的有效方式之一。     

增压多缸柴油机各缸进气不均匀性的研究

在某增压8缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,利用试验数据对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,计算和分析了不同试验工况下柴油机各缸进气流量的不均匀性。结果表明:在相同转速的情况下,各气缸进气量的大小对比关系不随负荷的变化而变化,随着负荷的增加,各缸的平均进气流量增加,各缸的进气不均匀度增加;不同转速时,各气缸进气量的大小对比关系有所变化,进气不均匀度也不相同。     

发火顺序对增压柴油机进气不均匀性影响的研究

在某V型多缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机不同曲轴结构对应的发火顺序时各缸进气流量的不均匀性.计算结果表明:不同发火顺序造成各缸进气门前压力波动的规律差异很大,造成各缸进气不均匀度的差异也很大,相比之下,平面曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较小,而十字曲轴、成对曲轴和混合曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较大.     

天然气发动机进气不均匀性仿真分析

进气管结构对发动机各缸进气不均匀性影响很大,继而影响到发动机的性能,通过对天然气发动机进行一三维耦合模型联合仿真,获得了各缸进气不均匀性,为解决发动机各缸性能差异较大的问题指明了方向。     

基于一三维模型耦合仿真的柴油机进气系统优化

建立了某柴油机整机一维热力学模型和不同容积集气腔三维CFD模型,通过一三维模型耦合进行进气系统瞬态仿真研究,根据模拟结果分别计算了不同容积集气腔对应的各缸进气量和进气不均匀度,并对进气不均匀度进行了评价,根据进气量和进气不均匀度确认了最优化的进气系统。     

采用进气火焰预热柴油机低温起动的研究

为提高柴油机低温起动性能,在研究低温起动困难以及起动过程中转速波动原因的基础上,建立了进气火焰预热过程的数学模型。在-35℃、-30℃、-25℃、-20℃的环境温度下改变预热塞的流量进行起动试验。结果表明对于四缸增压柴油机,在预热塞流量为7～10ml／min和转速在250r／min下,发动机转速增加平稳、起动时间短;预热火焰的间断性和缸内部分工作循环失火是造成起动转速波动的主要原因。     

基于氧传感器信号的用于研究空气/燃料比率变化的统计方法

给出了火花点火式发动机排气氧传感器(EGO)输出信号的实验结果.实验中采用V6、3.8 L、BUICK发动机且每个气缸中安装有一个氧传感器,以研究影响发动机消耗燃料的因素.应用LabView数据采集装置记录单个气缸废气以及主流尾气氧传感器的输出电压信号.对来自6个气缸变量的平均值采用统计的方法进行处理后,并与主流的EGO电压进行比较,确定了产生系统误差的因素.对左右两侧气缸信号平均值的差别进行比较发现,采用此种排气管结构的气缸中空气-燃料混合气平均值存在一些明显差别.根据数据和图表解释了统计的结果.研究表明,V字形排列的发动机两侧的气缸的空气和燃料混合气是不同的;在低速、高负荷和高辛烷燃料的情况下,右侧气缸具有比较稀的混合气;而在某些情况下两侧气缸具有相同的混合气.基于统计估计的方法,提出了一个可以用于估计V字形排列发动机左右两侧气缸中空气-燃料混合气的简单模型.此方法还可以应用于分析进气管和排气管的缺陷.     

轧钢加热炉温度均匀性和氧化烧损的优化

某1 700线加热炉经过5年多的生产实践,存在沿板坯长度方向温度均匀性较差和氧化烧损率偏高的问题。通过出钢端斜炉底改造、更换高温区的耐热滑块、均衡南北供热负荷、合理控制炉压、调整空燃比等方案的实施,使得板坯沿长度方向温差降到30℃以下,板坯的氧化烧损率降到0.95%,很大程度上提高了加热炉的技术水平和加热质量。     

废气再循环和进气加热实现汽油机HCCI燃烧的性能对比

废气再循环和进气加热是实现汽油机HCCI燃烧的两种不同方式,其对HCCI燃烧性能的影响也不同,为此,在同一台汽油机上分别采用废气再循环和进气加热实现HCCI燃烧,并分析了其在HCCI燃烧性能上存在差异的机理.试验结果表明,相对于进气加热,废气再循环的工质比热容高,但由于稀释比较小,使得其工质总热容反而低,从而缸内燃烧温度高.废气再循环HCCI燃烧的未燃HC排放比进气加热的排放值低41%～59%;NOx排放是后者的2～20倍;而CO排放与负荷有关;其燃烧效率比进气加热HCCI的值高0.8%～14%.然而,由于进气加热的PMEP低,缸内工质比热比大,传热损失小,最终使得进气加热HCCI燃烧的ISFC比废气再循环HCCI燃烧的值低6.6%～16.4%.     

乙醇燃料均质压燃的试验研究

利用多功能燃烧弹对乙醇进行均质压燃性能的研究,具有边界条件可控的独特优点．在多功能燃烧模拟系统(多功能燃烧弹)中进行了不同混合气温度对燃烧过程及不同空燃比对燃烧过程影响规律的试验研究．混合气温度的升高将促使燃烧最高压力、最大压力升高率和放热率增加,而且其峰值提前；随空燃比的加大,燃烧压力、压力升高率和燃烧放热率下降,且出现峰值的时刻推迟．     

基于BP神经网络进气预估的汽油机瞬态空燃比控制研究

针对某款单缸大排量摩托车发动机,在Matlab/Simulink中建立带油膜补偿器的基于BP神经网络进气量预估模型,对上述组成的空燃比控制模型进行了仿真研究。结果表明,基于BP神经网络的进气量预估控制模型能将超调量控制在10%以内,并能够在1.4s内将混合气恢复至当量比,避免了传统PID控制可能出现的震荡情况,表明基于进气预估的空燃比控制效果良好;加入油膜补偿后,其空燃比超调量不超过5%,能够在1.2s内将混合气恢复至当量比,说明加入油膜补偿前馈控制能够有效降低燃油传输动态特性带来的影响,提高控制精度。     

船用微引燃双燃料发动机多缸平衡控制的试验

针对船用微引燃双燃料发动机多缸不平衡问题,开展了多缸平衡控制的仿真与试验,建立发动机仿真模型,用试验测量的进气歧管压力验证了模型精度,基于仿真模型定量分析了发动机各缸燃气量和过量空气系数的差异.采用燃气喷射量补偿的方法对各缸进行缸平衡控制的研究,分别以各缸爆发压力、平均指示有效压力(IMEP)和排气温度为控制变量修正各...     

脉动燃烧加热炉运行稳定性分析

在对脉动燃烧加热炉稳定性影响因素分析的基础上，基于脉动燃烧加热炉零维热力模型，建立系统仿真模型。从二阶系统角度分析系统稳定性，指出系统稳定的数学判据。通过对仿真结果的分析，指出空燃比信号对系统稳定性的影响。最后，结合工程实践给出稳定性分析相关结论，这在脉动燃烧加热炉实际运行和维护中将起到很好的指导作用。     

稀燃汽油机混合气分层优化技术

采用“气道内二交燃油喷射”技术以实现汽油机稀混合气燃烧。将每循环所需燃油量分两部分喷射,一部分燃油为缸内提供均质稀混合气,另一部分燃油借助地气流动和适时喷射使混合气形成“局部分层”。在一台五气门汽油上实验证实,这种新喷油方式能够节油17%,比传统稀燃方式提高稀燃能力2个空燃比单位,并进一步降低HC和NOx排放浓度30%-50%,调节两部分喷油的分配比例,可自由控制火花塞周围混合气浓度及其它区域混合气的浓度。     

压燃式天然气发动机着火和敲缸的试验研究

提出了一种压燃式天然气发动机燃烧系统。该燃烧系统采用了低散热的分隔式燃烧室和复合供气系统,即利用分别安装于进气管和气缸盖上的高、低压天然气喷射阀在一个工作循环中的分时供气,以在副燃烧室内形成较浓的混合气,在主燃烧室内形成稀混合气。在接近压缩终点处,副室内的混合气首先着火,其火焰喷入主燃烧室点燃其中的稀混合气。在单缸试验机上研究了这一燃烧系统的着火起动特性和敲缸现象。试验结果说明：仅采用进气道低压喷射天然气的供气方式在发动机气缸内形成天然气／空气的均质混合气,可很容易地实现压缩着火和起动发动机;电热塞温度、进气温度及副室与主室之间通道尺寸对发动机的着火和起动性有显著的影响,可以实现仅利用电热塞辅助加热即可在常温进气条件下起动发动机。在主、副燃烧室内实现混合气浓度的时间-空间控制,以实现混合气浓度分层,有助于避免敲缸现象。