柴油喷射参数对高废气再循环(EGR)率下生物质气/柴油双燃料发动机燃烧的影响

通过调节柴油主喷正时以及预喷比,对高EGR率下双燃料燃烧模式优化,探究主喷正时、预喷比对高EGR率下生物质气/柴油双燃料发动机燃烧模式的影响。首先改变主喷正时进行对比试验,选取4个主喷正时,分别为上止点前3°、5°、7°和9°曲轴转角,预喷比取40%;然后选取40%、50%和60%3个预喷比进行对比试验,主喷正时取上止点前5°曲轴转角。研究表明随着主喷正时的提前,燃烧相位提前,热效率提高,碳氢(HC)和一氧化碳(CO)排放降低,而氮氧化物(NOx)升高;预喷比增大时燃烧提前,热效率略有升高,并且在大预喷比条件下碳烟排放较高。     

柴油/天然气双燃料发动机柴油燃烧策略的研究

基于自主研发的第三代并行式柴油/天然气双燃料发动机电控系统,利用FIRE软件建立柴油/天然气双燃料发动机柴油喷射系统的多次喷射模型。同时,通过进气压力控制过量空气系数,实现柴油/天然气双燃料发动机稀薄燃烧方式。针对高负荷工况,研究了多次喷射策略和稀薄燃烧方式对双燃料发动机最大压力升高率及NOx排放的影响。结果表明:发动机工作在高负荷及柴油替代率为80%时,采用双燃料稀薄燃烧方式能使NOx排放降低,但最大压力升高率仍可能超过安全临界值1MPa/(°)。采用合适的预喷射量与预喷射时刻能降低最大压力升高率。通过多次喷射和稀薄燃烧方式相结合的燃烧策略对缸内燃烧方式进行组织,可以实现双燃料发动机高替代率燃烧,并使高负荷时NOx排放达到或者低于国Ⅴ标准限值。     

LPG/柴油双燃料发动机燃烧分析试验

针对LPG/柴油双燃料发动机的燃烧特性进行了研究。在相同的当量小时油耗、相同的转速下,随着海拔高度的增加,双燃料发动机的缸内压力减小,压力升高率降低,放热率降低;随掺比的增加,缸内压力升高,压力升高率增大,放热率升高。     

柴油/天然气双燃料发动机燃烧过程数值模拟

通过建立三维计算流体动力学(CFD)柴油/天然气双燃料喷射模型,研究不同EGR率对高压直喷(HPDI)发动机燃烧和排放特性的影响.结果表明:高温区主要是由柴油引燃的天然气射流燃烧形成.另外,由于喷射的天然气与燃烧室边缘碰撞,高温区域被分成两个部分:一部分进入燃烧室凹坑区并形成顺时针旋转的滚流;另一部分进入挤流区与新鲜空气进一步混合燃烧.NO的形成区域与天然气射流中心线形成的高温区基本重合.在挤流区,由于燃料的氧化速率和停留时间有限,因而产生了较多的CO.此外,HPDI发动机的颗粒物(PM)形成区域与CO形成区域大致相同,这是由燃料的低氧化率造成的.随着EGR率增加,NO排放降低,而CO和PM排放随之增加.     

生物制气-柴油双燃料发动机燃烧及排放分析

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,得到可燃生物制气。将柴油机改制成双燃料发动机,用生物制气作为主要燃料,由柴油引燃。测量生物制气-柴油双燃料发动机在最大扭矩转速时的气缸压力及废气排放,分析燃烧特性及对排放物生成的影响,并对比分析柴油机与双燃料发动机的差别。     

二氧化碳含量对生物质气发动机性能的影响

用一台Ｒｉｃａｒｄｏ Ｅ６可变压缩比单缸试验机研究了二氧化碳含量的变化对生物质气发动机动力性，经济性及排放指标的影响。结果表明，随着二氧化碳含量的增加，发动机的功率及热效率均有所下降，上述性能指标的降低可通过提高压缩比来改善，虽然二氧化碳的存在几乎不影响ＣＯ排放，略微增加了ＨＣ，但显著地降低了排气中ＮＯｘ含量。     

天然气/柴油双燃料转子发动机燃烧过程的数值模拟

针对天然气/柴油双燃料转子发动机的缸内工作过程,基于FLUENT软件建立了耦合正庚烷简化机理的二维计算模型,并利用文献数据进行了验证。在此基础上,研究了纯柴油工况下喷射持续期对燃烧过程的影响,获得了较好的喷射持续期;并在该持续期下对天然气替代率对转子发动机燃烧过程的影响进行了研究。研究结果表明:保持当量比不变,喷射持续期的变化会对燃油浓度分布产生影响,从而影响燃烧过程;采用45℃A喷油持续期可以在保持较高缸内压力的同时减少污染物的生成。天然气替代率的提高会导致初期燃烧速度的减缓和后期燃烧速度的增大;随着天然气替代率的增大,燃烧初期同一偏心轴转角下的缸内压力和温度逐渐降低,燃烧后期则呈相反的趋势。采用50%天然气替代率可以在保持较高缸内压力的同时大大降低CO和Soot生成量,而NO生成量略有升高。     

LPG/柴油双燃料发动机性能试验和燃烧过程研究

根据燃烧分析仪测录的示功图对LPG／柴油双燃料发动机不同工况的燃烧百分率和燃烧率进行计算，分析其燃烧特性，得出了有关双燃料发动机燃烧的一些结论，为合理组织燃烧过程和提高双燃料发动机技术水平提供借鉴。     

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.     

EGR对双燃料发动机排放特性的影响

废气再循环技术是降低发动机有害排放的有效手段之一。本文介绍了应用于双燃料发动机的废气再循环的装里和实验方法,并详细分析了废气再循环对发动机排放的影响。实验证明朱用废气循环技术降低了发动机的有害排放物。     

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．     

LPG／柴油双燃料发动机燃烧产物的分析

研究了LPG/柴油双燃料发动机燃料燃烧时的化学平衡方程,使用Matlab5.3软件编写了LPG/柴油双燃料发动机燃烧产物摩尔分数的分析计算程序,提出了求解双燃料发动机燃烧产物摩尔组分的新方法。计算和实验表明：文中所提的方法是正确和可行的。     

柴油、天然气双燃料发动机的燃烧特性分析

研究了柴油,天然气双燃料发动机的燃烧特性,并着重分析了引燃柴油供给系统参数对双燃料发支持性的影响。以试验为基础,首先简要比较了柴油,天然气双燃料发动机与柴油机的燃烧特性,并对比了负荷对双燃料发动机燃烧特性的影响。然后分析了最小循环喷油量,引燃柴油量,引燃油喷射压力,喷嘴参数及供油提前角等引燃柴油供给系统参数对最高爆发压力,燃烧放热率,着火开始时间、累积燃烧放热率等柴油,天然气双燃料发动机燃烧特性的     

柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究

介绍了柴油/天然气双燃料发动机控制系统的工作原理。对于不同的电控双燃料发动机,如泵喷嘴、单体泵和高压共轨电控发动机的不同断油控制策略做了分析,并通过高压共轨发动机路试,对比了两种不同控制策略的效果。介绍了两种引燃油量标定方法——比例计算法和MAP查表法,路试比较显示：前者占优。根据某型机的路试数据统计得出,该型双燃料发...     

柴油/天然气双燃料发动机控制系统设计

利用自主设计的双燃料发动机的控制系统,将高压共轨柴油机改装成双燃料发动机。该系统包括天然气供给系统、控制单元(ECU)及其配套传感器等。发动机起动和怠速时在纯柴油模式下运行,当负荷达到某一设定值时,柴油ECU减少引燃柴油的喷射,同时天然气ECU增加天然气量的喷射,发动机在双燃料模式下运行。台架试验结果表明:在不同工况下,天然气平均替代率达到75%,最高替代率达到90%。     

柴油/天然气双燃料发动机数值优化

利用CONVERGE搭建了柴油/天然气双燃料发动机三维数值模拟平台,在大负荷工况下研究了压缩比和不同喷油策略对发动机燃烧性能的影响．研究结果表明,相同条件下,降低压缩比到14.8能够有效降低最大压升率,从而有助于进一步增大天然气的替代比例．采用单次喷射策略时,通过提高喷射压力并提前柴油直喷时刻,在最大压升率限值内,能在85%天然气替代比例的同时获得48.1%的热效率．采用两次喷射策略时,随着预喷油量的增加,缸内着火时刻提前．并且预喷时刻提前能够有效降低最大压升率．对比发现,与单次喷射策略相比,两次喷射策略能够实现更为灵活的缸内燃烧控制,获得90%的天然气替代比例．最终,两次喷油策略实现了48.4%的最高热效率．     

乙醇/生物柴油双燃料发动机燃烧过程与排放特性的研究

研究了气口预喷射乙醇、缸内直喷生物柴油双燃料系统的燃烧特性和排放特性.研究表明,随着乙醇预混合比的增加着火时刻推迟,峰值放热率增加.在较小的总当量比下,峰值放热率增加幅度不大,最大气缸压力和最高温度降低,放热结束时刻差别较小.在较大的当量比下,燃烧持续时间拉长;但随着乙醇比例的增加峰值放热率增加很快,放热结束时刻显著提前,最大压力升高率在预混合比例为20%～40%的某点达到极值,此时热效率最高.乙醇的加入使得HC和CO排放明显增加,但是却使得Nox和碳烟排放同时大幅度下降.在1 800 r/min的各种负荷下,Nox和碳烟排放相对纯生物柴油降低35%～85%.     

氨–柴油双燃料发动机燃烧的光学诊断研究

为了解决氨燃料在发动机中燃烧不稳定的问题,通过开展氨–柴油双燃料发动机燃烧过程的光学诊断研究,以获得柴油引燃氨的燃烧及火焰发展特性,研究了不同氨替代率及不同柴油喷射时刻对氨–柴油双燃料缸内燃烧和火焰发展特性的影响。结果表明：随着氨替代率的增加,缸压和放热率峰值先增加后减小,燃烧相位不断后移,滞燃期和燃烧持续期延长,70%和80%氨替代率下放热率峰值相比40%氨替代率降低了41.7%和58.8%。随氨替代率增加,火焰光强和火焰面积均逐渐减小,氨替代率为80%时,火焰向燃烧室中心的扩散燃烧速度变慢,火焰面积峰值为612.5 mm²,占燃烧室总面积约19%,燃烧表现较差;随着柴油喷射时刻的不断推迟,缸压和放热率峰值先增加后减小,燃烧相位不断后移,燃烧持续期先减小后增加,火焰光强和火焰面积均先增加后减小。-25°喷射时刻缸压和放热率峰值分别为4.28MPa和115.4 J/（°）,相比其他时刻具有较好的放热性能。与-20°喷射时刻相比火焰光强和火焰面积分别增加了15%和42.5%,此时燃烧室中心未燃区域最小,对氨有较好的引燃效果。     

天然气/柴油双燃料发动机的试验研究

以柴油机为原型,增加了天然气供气系统,开发了天然气/柴油双燃料发动机。采用闭环控制系统对天然气进气量进行实时控制,发动机采用双阶段双燃料模式运行,实现了全负荷工况下天然气对柴油85%左右的替代率,在保持原机动力性的基础上实现了良好的经济性。     

LPG/柴油双燃料发动机的试验研究

LPG/柴油双燃料发动机以其高效率,低污染成为最有前景的发动机之一.本文以485柴油机为样机,在LPG/柴油双燃料方式下对发动机的动力特性以及排放特性进行了台架试验研究.试验结果表明,LPG/柴油双燃料发动机可以在保持原机高功率的前提下,降低原机的排放量,尤其是烟度和NOx的排放.