船舶和电站用的Bergen新型中速机的研制

本文介绍缸径320mm,行程360mm的新型中速机的研制工作。该新型中速机可燃烧最大粘度为700cSt/50℃(CIMAC12级燃油)的燃油。给出了一般的设计准则和解决方法,并介绍了专题研究的结果。     

停缸法测多缸柴油机机械效率的节油装置

内燃机台架试验用停缸法测多缸柴油机机械效率时,停止某缸工作以往是采用拧松该缸高压油管接头,切断燃油通路的方法。结果造成燃油四处飞溅,既污染发动机及环境,又浪费燃油(每次实验损失几百克或更多)。为解决这一问题,本文提出下述方法。     

B&W公司的新型35P系列柴油机

<正> 这种新型350毫米缸径中速柴油机专为烧渣油设计的,所用渣油的初始粘度极限为240厘沲(50℃)。大约三年前,B&W公司(丹麦、哥本哈根)意识到在已定型的50系列和28系列四冲程筒形活塞柴油机之间有一个值得开发的领域,因而着手设计、研制P35系列柴油机。其基本参数见表1。该型柴油机拟先制造六缸、八缸与九缸直列机,在转速为600转/分时单缸功率为370     

汽油机燃油管道水击振动噪声分析

运用平面波理论分析了燃油管道水击振动产生的机理,计算了3缸机和4缸机不同压力和温度下水击波频率、共轨管声腔模态频率;利用有限元方法计算了燃油管总成声腔模态频率和振型、管道结构模态频率和振型;利用格子波尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)模拟分析了第1缸喷油器针阀关闭后共轨管内水击波压力...     

日野中型卡车采用新的发动机系列

日野公司展望21世纪准备设计优化地球环境的商品卡车。如今开发了新型J系列发动机是以J08C(6缸,缸径行程为114mm×130mm,排量7961mL)发动机为基本型,在符合1994年日本排放法规的同时,提高功率、扭矩,降低燃油耗,力争轻量紧凑,加上增压中冷,增加4、5缸发动机。该发动机最大功率非增压J—Ⅰ型为147.1kW(200PS)/2900r/min,1—Ⅱ型为158.1kW(215PS)/2000r/min,增压JT—Ⅰ型为172.8kW(235PS)/2700r/min,JT—Ⅱ型为191.2kW(260PS)/2700r/min。     

高压共轨系统中的燃油温度变化及其影响

为说明高压流动燃油温度对喷油量的影响,进行了高压共轨系统中燃油温度变化及其影响研究,建立了燃油不同的发热和热交换数学模型,构建了高压泵、共轨管和喷油器的燃油温度模型,运用液压流体仿真软件AMESim构建高压共轨系统燃油热仿真计算模型;结合试验数据,验证了高压共轨系统燃油热模型的有效性,分析了不同燃油初始温度下不同部件出口燃油温度的变化。在高压泵转速分别为400r/min和1 600r/min时,高压油泵出口温度增加幅度分别约为4.5℃和23.3℃;在共轨管压力从55MPa增大到140MPa时,共轨管出口的燃油温度仅在35℃~55℃之间变化;在共轨压力为140MPa时,喷孔出口温度变化范围在90℃~110℃之间。燃油温度20℃、40℃时的压力变化较小,燃油温度0℃、60℃时的压力变化较大;在低共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化大,高共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化小。     

直接起动过程缸内直喷汽油蒸发的影响规律研究

采用三维数值模拟并用定容喷射室试验验证的方式,对直喷汽油机起动首缸中喷油后油气混合及燃油的蒸发附壁情况进行研究。研究结果表明:直接起动缸喷油后燃油附壁的比例较大,点火前仍有部分液滴以液态形式存在于混合气当中;随着温度上升,混合气中的液态燃油比例逐渐减小并趋于0,附壁油膜的质量比率在温度低于140℃时明显减少,高于140℃后减幅趋于平缓。对比研究醇类汽油与汽油可以得到:醇类汽油喷射后的燃油蒸发较差,点火前燃油附壁比例过大,不适用于不使用起动电机辅助的直接起动方式。     

进气道对某增压非直喷汽油机性能影响的试验研究

优化了某增压非直喷四缸汽油机进气道结构,并在气道稳流试验台和发动机性能试验台架上进行了相关试验研究。试验结果表明:通过减小进气道的倾斜角(特别是α角)可提高缸内空气运动的滚流强度,但同时也会降低其流量系数;增强缸内滚流运动可以加快火焰传播速度和燃烧速率,从而改善燃烧过程,提高发动机的动力性,降低不同转速下中高负荷时的燃油消耗率,其中在转速2 000r/min下燃油消耗率降低最大值约为16g/(kW·h),并且能降低各转速全负荷下的排气温度,降幅约为30~50℃,这有助于提高增压器的可靠性及使用寿命。     

起动初始条件对GDI汽油机反转直接起动模式实现的影响

针对一台4G15缸内直喷汽油机试验研究了冷却水温、活塞初始位置、油轨内燃油压力等起动初始条件对反转直接起动模式实现的影响,并分析了在不同初始条件下膨胀缸和压缩缸控制参数的优化选取策略。研究结果表明:随着初始条件的变化,与之相匹配的优化控制参数也有所改变。燃油压力和冷却水温降低后,需采用较浓的混合气。冷却水温在70~80℃之间时有利于反转起动模式的实现,提高燃油压力同样也有利于反转起动模式的实现。为使反转直接起动模式成功实现,活塞初始位置需要控制在适当的范围内,当压缩缸活塞初始位置处于上止点后曲轴转角为-60°~70°之间时,在压缩缸和膨胀缸相继着火后可使发动机获得较大的正向转动速度,有利于提高起动响应性。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

Z170F型风冷柴油机涡流室燃烧室设计简介

国产70mm缸径的单缸风冷柴油机普遍采用涡流室燃烧室。一般地说,涡流室发动机容易实现高速燃烧,节流损失和燃油消耗率均比预燃室好,但也存在热负荷高、起动性能差等弱点。特别是目前贯彻“全国中小功率紫油机产品发展规划纲要”,指标要求有所提高。170F型柴油机标定功率的燃油消耗率在210g/PS·h以下,起动温室达到0℃。这对小缸径的风冷柴油机来泌,确实是一个值得研究的     

基于远后喷的DPF再生技术对发动机机油及抗拉缸性能研究

采用缸内远后喷技术进行柴油机颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)再生。通过配制不同质量比的柴油和机油,分析机油黏度和闪点的变化趋势。采用特定循环进行机油老化验证和机油稀释试验,利用热重分析仪研究柴油和机油的挥发特性,并在机油黏度下限进行极限拉缸和高温拉缸试验。试验结果表明:随着燃油稀释率的增加,机油黏度和闪点呈下降趋势,且黏度到达下限值时,燃油稀释率为7%左右。远后喷不会引起柴油的不完全燃烧,也不会导致机油中烟炱(soot)的增加。随着再生次数的增加,机油黏度下降较快,至再生50次后,黏度未达到下限值。热重曲线可以看出柴油和机油的挥发温度差别较大,含7%柴油的机油在120℃会有少量挥发。最小间隙拉缸和高温拉缸试验完成后拆检缸套、活塞环、活塞等主要摩擦副,未出现异常磨损,发动机出现拉缸的风险较小。     

船用柴油机今后开发的课题

<正> 船用柴油机随着船舶对其要求的改变而有很大变化。由于两次石油危机,迫使船用柴油机的发展重点放在降低燃油耗率上,从70年代初的204g/kW·b(150g/PS·h)降低到目前的157.8～164.6g/kW·h(116～121g/PS·h),它相当于柴油机热效率为53％左右。随着技术不断革新,不久将来热效率可望提高到55％左右,这相当于燃油耗率下降到152g/kW·h(112g/PS·h)。可以认为,这已接近到最高水平。因此,今后进一步降低燃油耗率的潜力已十分有限,而主要应从总能利用中寻找最大限度的回收。例如除从排气中回收热能外,还有三种热源可供回收:中冷器(150～170℃)、冷却水套的淡水(75～80℃)及润滑油与活塞冷却油(55℃)。这方面的工作已取得了一些成果。     

日野高功率柴油机

<正> 日野汽车公司的命名为Ⅱ型8.8L排量的EP100高功率型柴油机,为了满足当今用户对改善卡车性能和减少燃油耗率的需要(特别是日本山区公路公共运输),今年年初已提供市场。这种6缸直列机,目前已发展到转速为2100r/min时功率达228kW,比几年前(HSDR 1984.5～6或DPNA 1983.5)第一次提供市场的EP 100型机功率增大了8.5％。除增大功率外,最大扭矩提高了22.4％,转速1300r/min时扭矩达到120kgf·m;燃油消耗率现在最低为199g/(kW·h)。为了生产燃料消耗率低和比功率高的柴油机(差     

信息报道

<正> N6160中速船用柴油机在宁波通过技术鉴定N6160中速船用柴油机系原国家经委下达给宁波动力机厂的军转民项目,该机的设计和试验工作厂方委托711研究所进行,因此该机是厂所共用开发的新机型。N6160ZC 型柴油机为直列六缸、四冲程、涡轮增压(不中冷)、水冷、直接喷射式船用柴油机,缸径160mm,行程200mm,持续功率184kW(1000r/min),平均有效压力0.914MPa,最大爆发压力 P_Z≤10.79MPa,第一期燃油耗率 ge≤214.88g/kW·h、第二     

提高中型中速柴油机热效率的措施

<正> 一、前言缸径为200～400毫米的中型柴油机,几乎都是四冲程直接喷射式柴油机,并带有增压器、空冷器,一般单缸功率为100～600马力,转速为300～1,200转/分,平均有效压力为8～22公斤/厘米~2。这一档柴油机作为中小型船用主机、大型船用辅机、陆用发电、通用动力和机车动力装置。使用的燃油以前以轻柴油、A或B重油为主,但现在几乎可以使用从煤油到(雷氏1号粘度)3,500秒的C重油的所有燃油。该档柴油机在过去的一段高速发展的时期     

直喷燃烧过程的合理组织

<正> 1 前言直喷燃烧系统以其优越的燃油经济性而被内燃机界同仁所注目,其研究和应用日趋深入和广泛。但受其工作过程特征所限,直喷式燃烧过程的压力升高率(dp/dφ)大,最大爆发压力(Pmax)高,工作粗暴,燃烧噪声大,对供油系统和组织缸内空气运动均有较高的要求。因而在一定程度上制约了直喷式燃烧过程在中小缸径柴油机上的应用和发展,对内燃机工作者也提出了更高的要求。本文以排量0.9升、缸径100mm的单缸机为例,从供油系统参数的选择、燃烧室的结构     

基于多缸CFD方法的直喷增压汽油机爆震研究

随着汽油机工作负荷的增加,燃烧室末端混合气自燃概率升高,爆震倾向增大,提高燃烧室冷却能力成为抑制爆震的重要手段之一.笔者对一台4缸直喷增压汽油机进行多缸计算流体动力学(CFD)模拟,揭示了各缸的爆震机理,燃烧室壁面温度以三维有限元热传导方法赋值,评估了燃油的蒸发和壁面温度对汽油机爆震的耦合影响.结果表明:由于燃油的蒸发和壁面温度共同作用,第1缸的缸内温度较均匀,第2缸由于排气侧右区燃油浓度偏稀,壁面温度较高,导致缸内温度较高,末端混合气更容易发生自燃,因而第2缸比第1缸更容易发生爆震,仿真与试验结果一致.以第1缸爆震指数为基准点,通过优化燃烧室冷却性能可降低壁面温度,第2缸爆震指数下降可降低爆震风险.     

多缸汽油HCCI发动机燃烧循环变动的研究

在均质混合气压燃(HCCI)发动机研发中多缸不均匀性是一个重要的问题.通过在缸内直喷汽油机(GDI)上采用两次燃油喷射和可变配气技术来控制缸内混合气形成和燃烧,实现了SI/HCCI复合燃烧方式,研究了汽油HCCI发动机在不同燃烧模式下的多缸燃烧循环波动特性.研究结果表明:在汽油机中低负荷典型工况下,HCCI燃烧pi的缸内循环波动率小于2%,缸间循环波动率小于3%;HCCI发动机缸间循环波动主要受进气量的影响,与SI燃烧模式相比,采用稀燃模式的汽油HCCI燃烧缸间循环波动较小,HCCI燃烧的压力升高率和最高燃烧压力的循环波动率较小.     

中小型中速机劣质燃油燃烧性能研究

<正> 1前言 1973年世界性石油危机以来,柴油机燃油质地逐年下降,其着火性与燃烧性能趋于恶化。就连船舶发电机组用的中小型中速机所使用的燃油粘度,竟也高达3500s(雷氏1号/100°F)左右。柴油机燃烧室内的燃烧现象极其复杂,确切掌握燃烧变化状况,对考核所研制的柴油机燃烧性能,确保现有柴油机的耐久性、可靠性均是不可缺少的资料。为了分析现有中小型中速机的燃烧状况,本文作者用6PL-24型柴油机(缸径240mm,行程320mm,转速720r/min,功率1125PS)进行了燃烧试验。试验用燃油是以减压蒸镏残渣