进排气系统的阻力对车用柴油机性能影响的研究

本文对一台车用柴油机的进气系统的进气管长度、进气阻力以及排气阻力等主要参数进行了详细的研究。结果表明,一定长度的进气管可以获得最佳发动机综合性能,过长或没有进气管对发动机的性能都不利。研究结果还表明,进气阻力要比排气阻力对发动机性能的影响大。本研究的结果对发动机的优化匹配、进排气系统的参数选择以及故障诊断都具有一定的参考价值。     

高强化柴油机进排气系统性能仿真研究

应用GT-POWER软件建立了高强化柴油机的工作过程仿真计算模型,并应用GT-POWER自带的优化工具建立了以标定工况下柴油机动力性最优为目标的高强化柴油机性能优化的仿真模型。计算结果显示:进行参数优化后,该柴油机性能进一步提升。     

防爆柴油机排气歧管流场分析与结构优化

建立了防爆柴油机排气歧管内流场的CFD模型,应用计算流体力学分析软件FLUENT模拟排气歧管内部烟气的流动,得出烟气温度、速度和压力的分布状况。数值模拟结果表明,各缸分别排气时,防爆柴油机烟气模型基本符合排气要求,流动顺畅,温度分布较为合理,但在两个边侧位置存在强烈涡流。因此,为了降低压力损失,减小流通阻力,应对原有结构进行优化。结果表明,优化后的烟气模型边侧位置的强烈涡流消失,流通阻力减小,速度分布更为均匀。     

矿用防爆柴油机电控系统检测装置的设计方法

矿用防爆柴油机电控系统实际应用时间较短,其检测项目繁多,且基本依靠人工完成。本文介绍了矿用防爆柴油机电控系统的组成以及生产检测流程,并提出了一种自动检测装置的技术方案。该技术方案以煤炭行业标准GB3836为准则,对电控系统的信号输入通道、驱动输出通道及通信通道的进行自动检测,同时集成了常用的生产辅助功能,可以解决生产检测过程中检测设备多、操作繁复以及检测时间长的问题。     

阻火器型式对防爆柴油机性能影响的对比分析

通过CFD-Fluent对排气平板/波纹阻火器内部流场、压力场进行流体数值模拟。结果表明,对于降低排气背压,波纹阻火器效果优于平板阻火器,且能保证防爆效果。对防爆柴油机排气防爆系统进行台架试验,分析了TY4100QFB型防爆柴油机加装相等废气流通面积、不同规格平板/波纹阻火器时,外特性下不同转速排气背压对柴油机动力性、经济性和排放的影响规律。试验结果表明,波纹阻火器因其较大的空隙率对于降低排气阻力,优化燃烧,降低CO、NO_x、PM排放效果显著,CO、NO_x、PM平均降幅分别为8.5%、4.6%、11.45%,转矩、燃油消耗无显著变化。同时波纹阻火器有利于减小设计尺寸,降低质量。     

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％。     

防爆柴油机喷雾降温系统及其性能研究

针对防爆柴油机排气降温系统加装废气水洗箱装置极大增加发动机排气系统阻力的问题,自行设计和搭建了排气喷雾降温系统,并对降温效果的影响因素如喷雾流量、雾滴粒径、喷射方式、两级喷雾比例等在1 500r/min、700N·m工况点进行了试验研究。结果表明:雾滴粒径越小越有利于雾滴在高温排气中的蒸发;采用逆流喷射方式和适当增加第二级喷雾流量比例增加了喷雾降温效果;系统中加入换热管增加了循环冷却水对排气的降温,减少了喷雾的用水量。在1 500r/min、700N·m工况下采用带有换热管的喷雾降温系统可以把排气温度降低到67℃,满足防爆要求。     

车用气波增压柴油机进排气系统的设计与计算

本文首先简要综述了气波增压柴油机的特点，工作原理及应用情况，而后着重论述了有关气波增压柴油机进，排气系统设计与计算的理论基础，并较为详尽地给出了排气管中各参数的计算公式及计算流程图。设计结果我们根据国外已有的气波增压吕与柴油机匹配的资料和经验选定的气波增压器完全符合，达到了设计的预期目标。     

矿用防爆柴油机车保护装置的集成设计研究

与机车配套的防爆柴油机保护装置用于柴油机车行车参数综合监测.当监测的指标参数超过所设定的阈值,保护装置执行保护动作,保护人员和设施安全.本文介绍了矿用防爆柴油机车保护装置的通用设计方案及应用现状,提出了一种适应《矿用防爆柴油机通用技术条件》标准的综合集成型保护装置技术方案,并介绍了这种保护装置的集成技术和设计路线.     

柴油机进排气过程的三维数值模拟

利用瞬态可压缩黏性流体微分方程和k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对某柴油机单缸进排气过程进行了三维数值模拟。计算结果表明:进气过程中缸内涡流的产生是由于进气流带动缸内空气由小涡流转变成大涡流,且大涡流是偏心的;排气涡流是由于受气门阻力产生气流回旋而生成的,最大气流速度集中在远离排气口的地方;柴油机转速对缸内气流变化影响较大。     

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.     

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。     

基于GT-Power的增压柴油机进排气系统参数敏感性分析

为进一步明确增压柴油机进排气系统优化仿真过程中寻优变量的选择方向,采用一维性能分析软件GT-Power中自带的DOE功能,对影响发动机整机仿真结果 (动力性、燃油经济性和可靠性)的15个进排气系统特征参数进行了敏感性分析,并完成了各参数敏感度的排序和比较。分析结果表明,进排气系统阻力是进排气系统设计中的2个重要控制量。与进气管路结构参数相比,排气管路结构参数对各项指标的影响更敏感,而且其中的涡轮出口连接管直径、排气总管直径和长度是3个主要设计参数。     

基于废气再循环的防爆柴油机清洁燃烧技术

针对某型煤矿用防爆柴油机NO_x排放物污染严重、危害大的问题,分析防爆柴油机的燃烧过程,建立燃烧数学模型。通过流体仿真分析软件对基于废气再循环系统的防爆柴油机的清洁燃烧过程模拟仿真并进行台架试验。试验结果表明：在8种工况下加装废气再循环的系统在优化后的废气再循环开度下防爆柴油机CO排放加权平均值为0.004 5%,与未加装废气再循环的系统相比体积分数增加0.004 5%;加装废气再循环的系统在优化后的废气再循环开度下防爆柴油机NO_x排放加权平均值为93.35×10^-6,与未加装废气再循环的系统相比降低56.17%,采用废气再循环的系统对降低防爆柴油机的NO_x排放效果明显。     

高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响

为了研究高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响,基于高原环境,对一台废气涡轮增压柴油机进行了台架试验,分别研究了进气节流和排气节流对柴油机进气量、燃烧、排气温度、排放、油耗的影响。结果表明：采用进气节流、排气节流均会使柴油机进气量降低,缸内最高压力降低,最大燃烧放热率增大,缸内燃烧温度上升,排气温度升高,排放增加,油耗上升。但随着转速的增加,进气节流与排气节流的影响趋势却有所差异。在柴油机转矩为50 N·m,转速为1 400 r/min、1 800 r/min、2 200 r/min的3个工况下,进气压力降低25 k Pa时,排气温度分别提升75℃、60℃、52℃,NOx排放分别增加160×10^-6、140×10^-6、114×10^-6,烟度分别增加0.079 FSN、0.062 FSN、0.052 FSN,比油耗分别增加4.4 g/（k W·h）、5.5 g/（k W·h）、7.4 g/（k W·h）;而排气背压升高25 k Pa,排气温度分别提升35℃、50℃、62℃,NOx排放分别增加67×10^-6     

TBD620柴油机进气系统性能研究

对TBD620柴油机进气系统进行了理论和试验研究。缸头气道稳流试验数据表明该机在低负荷工况下,在进气量较小时,采用单独涡流气道进气和直流气道不完全封闭,可以获得较大的进气涡流,达到改善大功率柴油机低负荷性能的目的。     

进气系统技术状况对发动机排气影响试验研究

通过模拟试验详细地阐述了进气系统技术状况对发动机排气的影响。在日常生活中,人们可以通过对发动机进气系统中的相关部件进行定期地维护和保养来降低汽车排气污染,以达到减少城市大气污染的目的。     

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。     

增压柴油机进排气过程的模拟计算研究

基于GT-POWER软件建立了包括增压柴油机进气系统、排气系统和排气消声器的工作过程模拟计算模型,通过模拟计算研究了发动机的外特性指标、最高燃烧压力、进排气系统压力波动、消声器端口压力等参数的变化,试验验证表明:所建立模型能够正确预测发动机进排气系统中的压力波。