降低车用增压非中冷柴油机有效油耗率的计算研究

以车用涡轮增压非中冷柴油机６１１３２为例，分析了降低该机有效油耗率的方法．利用上海交通大学最新开发的一维非定常流动模拟计算程序ＦＶＭ－ＴＶＤ，分别对提高增压压力、排气支管扩压、变进排气正时、单排气管放气及双排气管放气几种方案进行了计算．计算结果表明：提高增压压力、排气支管扩压２５％、改用双排气管放气可以降低最低有效油耗率３－４ｇ／ｋＷｈ，而原机的进排气正时设计水平较好。可以不用改变。     

8E350Z型二冲程柴油机增压系统的试验研究

本文介绍了为提高8E350Z型中速二冲程回流扫气柴油机的经济性而对其增压系统进行改进的研究和实践。依靠计算机进行模拟计算,分析了原脉冲增压系统所存在的缺陷,论述了新的定压增压系统能改善经济性指标的根据,并对增压系统参数进行了分析及选择。通过增压系统的改进,8E350Z柴油机的燃油消耗率及排气总管温度均有显著降低,提高了机器的可靠性。     

230型柴油机超高增压采用组合式MSEM系统的研究

随着柴油机平均有效压力不断提高,新一代高增压柴油机对其排气系统的设计要求也相应提高。兼有变压系统和定压系统优点的MSEM系统目前已得到广泛应用。在230高速大功率柴油机提高Pme的强化机型上,利用“一维非定常流混合计算模型”程序对其采用不同支管型式的组合式MSEM系统进行了设计计算,并对不同工作特性进行了比较研究;还结合相继涡轮增压系统措施在强化型机上对其部分工况性能作了初探,为进一步改善强化机性能提供了理论依据。     

降代车用增压非中冷柴油机有效油耗率的计算研究

以车用涡轮增压非中冷柴油机6113Z为例,分析了降低该机有效油效率的方法,利用上海交通大学最新开发的一维非定常流动模拟计算程序FVM-TVD,分别对提高增压压力、排气支管扩压、变进排气正时、单排气管放气及双排气管放气几种方案进行了计算。计算结果表明：提高增压力、排气支管扩压25%、改用双排气管放气可以降低最低有效油耗率3～4g/kWh,而原机的进排气正时设计水平较好,可以不用改变。     

495AZD型增压柴油机排气系统的设计与试验研究

本文作者对４９５ＡＺＤ型增压柴油机的排气增压系统进行了一系列设计、优化和试验研究。试验结果表明，选用的４９５ＡＺＤ型增压柴油机单出口排气系统较为合理。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性.柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据.     

船用8缸柴油机不同排气系统设计及性能研究

针对直列8缸船用柴油机高负荷排气温差较高的问题,分析了原因,研究了混合式脉冲转换(MIXPC)增压系统降低最大排气温差的主要途径,设计了一种混合模件排气(Hybrid Modular Exhaust)系统,探讨了HME、MIXPC和多功能脉冲转换器(MMPC)三种不同排气系统的性能。结果表明:MMPC系统高负荷排气温差较高的主要原因是上游压力波动影响下游扫气过程;MIXPC系统通过增加第7缸支管出口与第8缸支管出口面积比,可以降低最大排气温差,改善发动机排温不均匀性;采用HME增压系统可以有效降低扫气干扰,在改动较小以及不改变整机性能的前提下,最大排气温差降低29°C,排气温度不均匀性得到明显改善。     

对船用6135非增压柴油机进排气系统的改进

本文通过论述,主要阐明以下二点:(1)对原6135船用非增压柴油机(以下简称6135非增压机)采用空气滤清器及进气总管进气,存在进气阻力过大问题,在实船上改用渐缩形的进气导管,降低进气阻力,提高进气终点压力,使柴油机节油率达5％～6％;(2)对原6135非增压机排气系统存在的排气不畅、进气不足,阻力过大等不利节能问题,在实船上采用喷射抽气的排气型式,以船速为动力源,使柴油机在实际中节油4％～6％。     

船用低速柴油机贯入式排气管性能及损失机理研究

采用三维计算流体力学方法(CFD)对某型低速船用柴油机的贯入式排气管系统开展性能预测及流动损失机理研究。研究结果表明:支管相对贯入深度及其末端扩张角对管路系统压力损失系数有显著影响,损失随贯入深度增加逐渐降低,但存在损失最小的最佳扩张角;流场分析显示,支管内气流与总管壁面相互作用形成的涡结构是支管几何结构影响流动损失的主要原因。     

某船用中速相继增压柴油机旁通控制策略优化研究

某船用中速相继增压柴油机由一台增压器工作切换至两台增压器工作后排气总管温度偏高。针对该问题对柴油机进排气旁通策略进行优化研究。首先建立该中速柴油机工作过程仿真模型并校验;然后利用仿真模型对改善排气总管温度偏高问题的控制策略进行优化设计,并对优化后的控制策略进行试验验证。结果表明:优化后的旁通控制策略能够使切换点工况的排气总管温度平均降低35℃左右,各缸排气温度略有上升,燃油消耗率基本保持不变。     

气波增压柴油机性能的影响因素分析

在柴油机上进行了气波增压器的试验研究,为了提高气波增压柴油机的动力性能,对气波增压柴油机性能的影响因素进行了分析。灰色关联理论分析结果表明:进气流量和排气温度对气波增压柴油机的性能影响最大。在改进柴油机的进气管和排气管,加大柴油机进气管面积,并且对排气歧管采取保温措施后,进行的试验表明气波增压柴油机的动力性提高同时NOx的排放降低。     

带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析

建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855～920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。     

增压柴油机排气压力波的对比试验研究

为了对某增压六缸发动机的性能做进一步的改进,对其涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波变化规律进行了试验研究.试验结果表明,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波平均值变化规律相同:在不同的负荷特性下,排气压力波平均值都随着扭矩的增大而增大;不同转速下相同扭矩测试点的排气压力波平均值,都随着转速的增大而增大.在不同的负荷特性下,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波强度变化规律不相同,涡轮入口的压力排气波强度要大于排气支管出口处的排气压力波强度.     

增压柴油机排气系统结构参数的仿真优化

运用GT—POWER软件建立了增压柴油机工作过程仿真模型,深入研究了排气系统结构参数（包括排气管直径、长度、截面变化）对柴油机性能的影响。并基于优化理论,以有效功率为优化目标,分别在标定工况和最大扭矩工况对排气管路结构参数进行了优化计算,为排气管的进一步优化设计提供了依据。     

8170ZC柴油机排气系统改进

主要介绍8170ZC系列柴油机排气管的改进过程，并对几种排气管的性能进行对比。     

利用传递函数模型分析涡轮增压柴油机结构参数对瞬态特性的影Ⅱ向

涡轮增压柴油机的结构参数对瞬态响应特性具有重要影响。通过平均值模型建立柴油机进排气系统的传递函数,利用传递函数的增益与时间常数得到瞬态特性的评估指标。该指标结合试验测得的部分状态参数可用来分析柴油机结构参数如进排气管容积、增压器转动惯量、涡轮通流面积等对瞬态的影响权重,从而为柴油机的改进设计提供指导意义。     

Performance and emission characteristics of CIE using hydrogen,biodiesel, and massive EGR

Hydrogen is considered as an excellent energy carrier and can be used in diesel engines that operate in dual fuel mode. Many studies have shown that biodiesel, which is sustainable, clean, and safe, a good alternative to fossil fuel. However, tests have confirmed that using biodiesel or hydrogen as a fuel or added fuel in compression ignition engines increases NOx concentrations. Cooled or hot exhaust gas recirculation (EGR) effectively controls the NOx outflows of diesel engines. However, this technique is restricted by high particulate matter PM emissions and the low thermal efficiency of diesel engines.In this study, gaseous hydrogen was added to the intake manifold of a diesel engine that uses biodiesel fuel as pilot fuel. The investigation was conducted under heavy-EGR conditions. An EGR system was modified to achieve the highest possible control on the EGR ratio and temperature. Hot EGR was recirculated directly from the engine exhaust to the intake manifold. A heat exchanger was utilized to maintain the temperature of the cooled EGR at 25 °C.The supplied hydrogen increased NOx concentrations in the exhaust gas emissions and high EGR rates reduced the brake thermal efficiency. The reduction in NOx emissions depended on the added hydrogen and the EGR ratios when compared with pure diesel combustion. Adding hydrogen to significant amounts of recycled exhaust gas reduced the CO, PM, and unburned hydrocarbon (HC) emissions significantly. Results showed that using hydrogen and biodiesel increases engine noise, which is reduced by adding high levels of EGR.     

一种创新的MMPC涡轮增压系统

主要介绍了一种最新发明的MMPC涡轮增压系统及其排气管系。可应用于不同缸数的大功率四冲程柴油机上。性能模拟计算结果表明是可行的。这是一种结构最简单、高性能的涡轮增压系统。     

柴油机涡轮增压系统研究现状与进展

从不同方面分析了柴油机涡轮增压系统的研究现状与发展：在排气管系方面,为了改善８缸柴油机的低工况性能,推出了ＭＩＸＰＣ系统,它具有替代常规增压系统──定压系统、脉冲系统、脉冲转换系统及ＭＰＣ系统的趋势;在涡轮增压器方面,使用可变截面涡轮增压器是未来的发展趋势;在配气及供油正时方面,采用可变正时技术是未来的发展趋势,并且设计可变正时幅度大、结构简单、控制可靠的变正时机构是研究的核心,相应地出现了顾氏系统及ＡＶＩＥＩＴ系统;在专门的控制系统方面,发展了进排气旁通系统及相继增压系统,以改善高增压柴油机的低工况性能．文章指出,柴油机涡轮增压系统的发展须围绕如何改善高增压柴油机低工况性能这一核心问题展开,同时应综合考虑各方面因素,以发展新型有效的涡轮增压系统．     

基于数值模拟的排气歧管优化策略

在台架试验的基础上,采用一维发动机工作过程计算和三维CFD模拟技术研究了4缸柴油发动机各缸排气温度差异的影响因素.模拟结果表明:台架试验测量的各缸排温差异是受各缸工作过程、测量点位置和排气歧管结构的综合影响,其中排气歧管结构是主要的影响因素.排温测量点位置越接近排气门,越能反映缸内的热负荷状况.基于数值模拟结果,优化了原发动机排气歧管,并提出了排气歧管优化策略.