S195柴油机燃用纯甲醇、采用多火花助燃的研究

本文介绍了在S 195柴油机上燃用纯甲醇、采用多火花助燃的研究结果。选取合适的火花塞电极间隙、电极间隙与喷注空间匹配和正确的喷油、点火定时是保证非均相可燃混合气可靠着火燃烧的关键。当优化了上述参数后,发动机能在广阔的转速、负荷范围内稳定运行。燃用纯甲醇的柴油机与燃用柴油时热效率接近,并能实现无烟燃烧。试验表明,这种高压缩比、强涡流的柴油机对多火花点火系统有更好的适应性。     

在柴油机上燃用纯甲醇的试验研究

在一台由2135G型直喷式柴油机改装成的采用多火花助燃的发动机上,研制出一种可燃用纯甲醇的新型燃烧系统——“周向分层燃烧系统”。该系统的主要特点是用中等涡流强度与一个由密到疏布置喷孔的11×0.25喷油嘴相配合,在多火花助燃下,实现在燃烧室壁面附近沿用向的分层燃烧。试验结果表明这种燃烧系统在燃用纯甲醇时,动力性、经济性和工作平稳性与燃用柴油的原机接近。而冷起动性、噪声和排烟指标优于原机。本文探讨了这种燃烧系统的工作原理,并对其设计要点作了说明。     

火花助燃甲醇发动机燃烧特性的研究

本通过对１１３０单缸柴油机采用火花助燃燃用甲醇燃料时的气缸压力进行测量和分析，探讨了各种参数对甲醇发动机燃烧过程和性能的影响。     

燃用甲醇燃料的多火花助燃柴油机

本文介绍一种柴油机多火花助燃燃烧系统,它可以燃用甲醇燃料(甲醇、乙醇),也能燃用多种燃料。这种燃烧系统在燃用甲醇、乙醇时具有暖机快、起动容易、热效率接近柴油机,并高于燃用甲醇或乙醇的汽油机的热效率、排放低(尤其是烟度和NO_x)、冒烟极限下的功率和扭矩高等优点。本文给出了这种燃烧系统在不同类型燃烧室上的试验结果,详细分析了这种燃烧系统设计中的一些关键技术。     

火花点火甲醇发动机工作过程多维数值模拟

研究对象为一台由柴油机改造的火花点火甲醇发动机,应用AVL-FIRE软件的FEP技术建立进气道-进气门-气缸部分三维动态网格,建立数学模型并验证了模型的可行性;详细分析了缸内流体速度场分布,甲醇与空气的混合气燃烧火焰扩散及传播过程;研究了火花塞位置对甲醇发动机燃烧过程的影响,结果表明火花塞设置在原柴油机喷油器处较为合理...     

甲醇重整气直喷式发动机的开发研究

1. 前言我们以中型轿车用的直喷式柴油机为基础,研究开发出了两种以甲醇为燃料的大型车用直喷式发动机。其中之一,是将甲醇直接喷入气缸内,用火花塞点火的缸内喷射式火花点火发动机。该机虽然改变了原柴油机的燃料和燃烧系统,但其机械结构和原柴油机几乎相同。因此,除燃料和燃烧系统外,开发的课题较少。     

甲醇作柴油机替代燃料的研究现状与展望

为解决我国交通运输业快速发展带来的能源危机和环境污染等问题,发展甲醇作为柴油机替代燃料吸引了广泛关注.介绍了甲醇燃料的特点和实际应用问题,综述了双燃料直喷技术、柴油甲醇组合燃烧、火花塞或电热塞助燃式直喷甲醇发动机等多种柴油机燃用甲醇技术,分析了各技术的优缺点并提出了未来研究方向.结果 表明,甲醇作柴油机替代燃料能改善发...     

缸内直喷周向分层燃烧系统燃用醇类燃料的试验研究

介绍了在一台采用火花助燃、缸内直喷、周向分层充量的柴油机上燃用甲醇和乙醇的试验研究结果;分析了油束的分布、油束在燃烧室中与火花塞的相对位置、火花塞间隙和喷油定时等主要参数对发动机性能的影响。当以上参数经营优化后,发动机能在广阔的转速和负荷范围内稳定运转。同时测量与分析了发动机燃用醇类燃料时的性能,并与原柴油机的性能作了比较。     

火花助燃CAI混合燃烧控制

针对汽油机CAI燃烧面临的主要难点--着火时刻控制、运行工况范围狭窄及燃烧模式转换问题,在CAI发动机运行负荷上边界采用火花助燃的方法,可灵活控制CAI发动机在负荷上限运行时的燃烧相位,抑制大负荷时CAI燃烧所遇到的爆震和小负荷时的燃烧不稳,可以拓展CAI运行的工况范围.点火时刻、缸内残余废气率和有效压缩比都对火花助燃CAI燃烧过程有重要的影响.通过对缸内残余废气快速管理,可以有效控制SI和CAI燃烧所占的比例.     

采用电热塞助燃法在原压燃式发动机中燃用甲醇的试验研究

为了使甲醇能够顺利地应用于原压燃式发动机,我们采用了“电热塞助燃法”,对X1105型柴油机进行了改装,在缸盖上安装了电热塞且档板采用了双孔喷嘴,实验结果表明,这种方法是行之有效的,本文通过大量的实验结果,分析了该发动机分别燃用甲醇,柴油时,热效率不同的原因,并分析了发动机转速,负荷对发动机燃用甲醇的影响,经过对废气和烟度的测量表明,发动机燃用纯甲醇基本上可以实现无烟燃烧。     

直喷式柴油机燃用不同燃料时的工作稳定性与燃烧特性

本文介绍了在一台直喷式柴油机上利用电火花助燃,燃用甲醇、乙醇、汽油等低十六烷值燃料的研究状况。详细分析与比较了发动机燃用上述三种燃料和柴油的着火特性、放热率、循环压力变动、NO_x排放、热效率等燃烧特性参数。     

柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的性能与排放研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的性能与排放研究。研究结果表明：发动机热效率和柴油等热值燃油消耗率随混合燃料中甲醇含量的增加而改善，这是由于预混燃烧量的增加，燃料富氧以及扩散燃烧的改善所致。适当增加供油提前角可使柴油／甲醇混合燃料发动机热效率提高。燃用柴油／甲醇混合燃料可显著降低发动机CO和烟度，而对碳氢排放影响不大；在相同平均有效压力的条件下，N0x随甲醇含量的增加而增加，添加甲醇对N0x的影响在大负荷下更为明显。柴油／甲醇混合燃料燃烧时存在一个较为平坦的N0x／烟度关系曲线。     

甲醇/柴油双燃料发动机的性能

在一台柴油机基础上，采用气道口电控喷射甲醇，缸内柴油引燃甲醇的方式，开发了电控甲醇／柴油双燃料样机，并通过发动机台架实验，研究了柴油／甲醇双燃料燃烧模式在燃烧特性、燃油经济性及排放性能方面的特点．与原发动机相比，双燃料模式的最高爆发压力下降，压力升高率上升，排烟和NOx大幅度下降，但THC和CO排放均升高．该方法能使甲醇喷射量得到精确控制以便燃烧达到最佳状态，是甲醇／柴油双燃料发动机可行的技术方案．     

甲醇发动机的点火正时和喷射正时优选的试验研究

缸内喷射、火花助燃甲醇发动机是在缸内形成一种层状分布的不均匀混合气，为获得优良的燃烧和排放性能，存在一个最佳的点火和喷射正时。此时着火延迟期最短，缸内混合气浓、稀分布最合理，平均火焰传播速度最快，热效率最高，效率和排放折衷最好。本文详细介绍了点火正时和喷射正时的优选过程及对缸内混合气浓度分布及燃烧过程的影响。     

柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的燃烧特性研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的燃烧特性研究。研究结果表明：随着混合燃料中甲醇含量的增加，预混燃烧阶段的放热率增加，扩散燃烧时间缩短。滞燃期随甲醇含量的增加而增加，此现象在低负荷和高转速下更为明显。甲醇含量对快燃期长短影响较小，总燃烧期随甲醇含量的增加而缩短。低转速下放热率曲线中心随甲醇含量的增加而移近上止点，最大压力升高率和最高放热率随甲醇含量的增加而增加。高转速高负荷下放热率曲线中心随甲醇含量的增加而移近上止点，高转速低负荷下放热率曲线中心随甲醇含量的增加偏离上止点；高转速下最大压力升高率和最高放热率随甲醇含量的增加而增加，而进一步增加甲醇含量反而使最大压力升高率和最高放热率降低。当混合燃料中含氧量小于6％时，缸内最高压力随甲醇含量的增加而增加；进一步增加含氧量时缸内最高压力保持不变或略有降低。缸内最高平均气体温度基本上不随甲醇含量而变化。     

不同喷醇方式对柴油机实行柴油/醇组合燃烧时性能的影响

提出了柴油／甲醇的组合燃烧方式。在一台高速非增压直喷柴油机上采用组合燃烧方式进行了柴油机燃用甲醇的试验，对比了不同喷醇方式(单点喷醇和多点喷醇)对柴油机实行组合燃烧时性能的影响。试验结果表明，采用组合燃烧方式的柴油机燃用甲醇时，多点喷醇方式获得的动力性、经济性以及排放品质等综合性能要优于单点喷醇方式。     

柴油/甲醇组合燃烧在电站机组中的设计与实现

引入组合燃烧理论,设计了电控柴油/甲醇双燃料喷醇系统和发动机工作时的控制策略,对改装后的喷醇发动机电站机组试验了发动机的动力性、经济性和排放性能以及机组的运行可靠性。试验表明:动力性指标完全能满足机组需求,经济性大大提高,排放明显改善,调速性能较为稳定。     

甲醇缸内直喷热氛围燃烧的试验研究

在单缸直喷式柴油机上进行了二甲醚(dimethyl ether,DME)气道喷射和甲醇缸内直喷的甲醇热氛围燃烧试验研究．结果表明,该燃烧方式呈现分布式放热规律,燃烧过程可分为DME低温放热、高温放热和甲醇扩散燃烧 3个阶段．随负荷的增加,实现稳定燃烧的最小DME比例减小．随DME比例减小,DME高温放热和甲醇燃烧滞后．在稳定燃烧的情况下,随DME比例的增大,燃烧效率和热效率降低,HC和NOx排放呈上升趋势,而CO排放先升高后降低．综合考虑,采用最小比例DME有利于提高其热效率、降低排放．此时热效率、HC排放与原柴油机相当, NOx降低约50％,但CO排放相对原柴油机有较大幅度的增加．