二甲醚发动机低压共轨燃料系统关键部件研究

针对二甲醚（DME）应用于柴油机易造成燃料供给系统严重磨损与泄漏的现状,基于二甲醚低压共轨燃料系统,对系统中的加压泵及喷油器等关键部件重新设计;介绍了DME新型加压装置——直列隔膜式燃料泵及DME新型喷射装置——独立润滑喷油器的结构及工作原理,并进行了相应的试验研究。进一步完善了二甲醚低压共轨燃料系统．为二甲醚发动机的深入研究奠定了基础。     

喷射参数对二甲醚PPCCI发动机燃烧与排放特性的影响

在一台6缸增压电控共轨二甲醚发动机上进行试验,研究了预喷时刻、预喷燃料量、喷射压力、主喷时刻等喷射参数对二甲醚部分预混合充量压缩燃烧(PPCCI)发动机燃烧与排放特性的影响。试验结果表明:随预喷时刻提前,缸内压力峰值降低,二甲醚发动机缸内燃烧由两阶段放热转变为PPCCI三阶段放热,氮氧化物(NOx)排放显著降低,HC和CO排放升高;随预喷射燃料量增加,缸内压力峰值及预混合燃烧的冷焰反应和热焰反应速率明显增大,NOx排放逐渐降低,HC和CO排放显著升高;随喷射压力降低,预混合燃烧热焰反应速率增加,主喷扩散燃烧始点推迟,扩散燃烧放热率峰值和NOx排放明显降低,HC和CO排放升高;随主喷时刻推迟,预喷预混合燃烧几乎没有变化,主喷扩散燃烧延后,缸内压力峰值和放热率峰值降低,NOx排放显著降低,HC和CO排放升高。     

一种新型共轨蓄压柴油机电控单体喷油器

介绍了一种新型共轨蓄压式喷油规律可控的柴油机电控单体喷油器－－ＰＡＩＲＣＵＩ。这种喷油器基于蓄压式喷油器的工作原理,喷射过程受电控单元控制,喷油速率受喷油器内部结构参数的控制。其结构简单,喷油定时灵活可调,对油尖及管路的要求简单。ＰＡＩＲＣＵＩ还具备实现高效率低排放燃烧过程的特性：高的平均有效喷射压力、预喷射及快速断没一功能。喷油压力与发动机转速无关,但与发动机负荷有关。这些特性对改善发动机放和燃     

一种新型共轨蓄压式柴油机电控单体喷油器

介绍了一种新型共轨蓄压式喷油规律可控的柴油机电控单体喷油器——ＰＡＩＲＣＵＩ。这种喷油器基于蓄压式喷油器的工作原理,喷射过程受电控单元控制,喷油速率受喷油器内部结构参数的控制。其结构简单,喷油定时灵活可调,对油泵及管路的要求简单。ＰＡＩＲＣＵＩ还具备实现高效率低排放燃烧过程的特性：高的平均有效喷射压力、预喷射及快速断油功能。喷油压力与发动机转速无关,但与发动机负荷有关。这些特性对改善发动机排放和燃油消耗是十分有益的。由于ＰＡＩＲＣＵＩ采用标准的Ｐ或Ｓ系列喷油嘴并且其外形尺寸也按照Ｐ或Ｓ系列喷油器设计,因此在发动机上安装ＰＡＩＲＣＵＩ燃油喷射系统十分方便。     

新型增压式柴油机共轨喷油系统的研究

本文针对蓄压式共轨喷油系统的不足，对其喷油器结构进行改进。在此基础上研发的新型增压共轨喷油系统，实现了预喷和理想的喷油规律。对新型增压式共轨喷油系统进行了模拟计算，通过实验证明了模拟计算的准确性，并得到了若干有意义的认识。新型的共轨喷油系统能更好的满足新型发动机的要求。     

喷油嘴结构参数对高压共轨柴油机燃烧与排放性能的影响研究

高压共轨系统能够实现良好的喷射雾化及灵活可调的喷油规律.本文在对燃油共轨系统的核心部件喷油器与燃烧室的匹配做了深入分析的基础上,建立了CFD仿真模型,研究了不同喷油器结构参数对燃烧与排放性能的影响.结果表明:喷油器参数的设置对高压共轨柴油机的燃烧与排放性能影响较大,是决定柴油机性能的关键因素之一.     

高压共轨系统在柴油转子发动机上的应用研究

针对高压共轨燃油喷射系统在柴油转子发动机上的应用,对直接喷射层状充气式柴油转子机的相关燃油及燃烧系统进行了专门设计,开发了新一代的集高压共轨燃油喷射控制等功能于一体的电子控制单元,进行了初步的运行试验。着重讨论了主、引双喷油器结构结合高压共轨燃油喷射系统在柴油转子发动机上的应用策略和实现方法。当前原理样机可以在高达6000r／min下平稳运行,4000r／min时单缸功率达到30kW。试验表明：通过高压共轨燃油喷射系统结合合理布置的主、引双喷油器、高能点火装置及专用ECU的综合应用,是进一步发挥和提高低压缩比柴油转子发动机众多优点的一个有效的途径。     

车用多缸直喷柴油机燃用二甲醚的燃烧和排放特性研究

开展了4缸直喷柴油机燃用二甲醚时的燃烧和排放特性的研究。结果表明，适当增加喷油器伸出缸盖底平面的距离，采用流通截面较大的喷油器，降低启喷压力，可以提高CA498发动机燃用二甲醚时的热效率。燃用二甲醚时，发动机缸内的最大爆发压力和压力升高率低于燃用柴油时的情况。二甲醚发动机在所有工况下均可实现无碳烟排放，NO，排放约为柴油机的50％，CO和HC排放与柴油机相当。试验结果表明二甲醚是一种高效、低排放、燃烧噪声低的柴油机新型代用燃料。     

不同参数对PCCI-DI发动机燃烧压力和温度影响的数值模拟研究

采用一部分DME燃料在发动机进气管与空气预先混合形成均质混合气进入气缸,在压缩行程末期利用压燃式发动机的燃油喷射装置喷入柴油实现PCCI-DI燃烧,开展了不同参数对PCCI-DI发动机燃烧温度和压力影响的数值模拟研究。结果表明,随着供油提前角的提前和二甲醚预混比的增加,PCCI-DI发动机缸内的最高爆发压力和最高燃烧温度升高,涡流比和喷油器参数也对燃烧温度和压力有一定影响。     

内外部EGR控制二甲醚发动机的燃烧与排放

在一台改造过的2-135柴油机上通过气道引入二甲醚和CO2,模拟实现了内外部EGR控制二甲醚发动机燃烧与排放的试验研究.结果表明,燃烧过程包括二甲醚HCCI燃烧和缸内喷雾的预混及扩散燃烧;燃烧方式主要受内外部EGR率的影响而呈现不同的放热特征.缸内直喷燃烧采用较大供油提前角时,在较小内外部EGR率下可使NOx排放控制在50 x 10-6以下;在较小供油提前角和微量内外部EGR率下可实现二甲醚发动机两级预混合低温燃烧模式,NOx排放接近于零.采用适当的内外部EGR率,二甲醚发动机经济性与NOx排放可获得较好的折中.     

电控半直接喷射二冲程汽油机的研究与试验

介绍了二冲程汽油机上采用的电控燃油喷射技术,包括燃油喷射系统的设计与喷油器的选择方法,以及喷油器安装位置的确定方法。研制了一套可以适用于二冲程汽油机的电控燃油喷射系统进行精确控制;采用电控低压半直接喷射系统后,发动机在全负荷时的燃油消耗下降显,同时功率与扭矩也稍有增加。     

柴油喷射系统的发展现状及潜力（上）

车用柴油机现在正面临降低有害排放和优化燃油经济性的重大挑战。对于柴油机技术来说 ,喷油系统技术的发展已成为柴油机达到排放指标的决定性因素。喷射压力已从 5 0MPa逐步增加到了 2 0 0MPa ,高控制柔性的喷油系统必须能够进行多次喷射和喷油规律控制。喷油系统本身具有高的效率是非常重要的。为了喷油系统的进一步发展 ,新技术如变喷孔面积的喷油嘴技术和新的执行器技术等等是关键的因素。用柔性控制的喷油系统 ,就有可能获得最佳的排放组合和燃油经济性的折中     

柴油喷射系统的发展现状及潜力（下）

车用柴油机现在正面临降低有害排放和优化燃油经济性的重大挑战。对于柴油机技术来说 ,喷油系统技术的发展已成为柴油机达到排放指标的决定性因素。喷射压力已从 5 0MPa逐步增加到了 2 0 0MPa ,高控制柔性的喷油系统必须能够进行多次喷射和喷油规律控制。喷油系统本身具有高的效率是非常重要的。为了喷油系统的进一步发展 ,新技术如变喷孔面积的喷油嘴技术和新的执行器技术等等是关键的因素。用柔性控制的喷油系统 ,就有可能获得最佳的排放组合和燃油经济性的折中。     

电控共轨喷油系统柴油机性能的研究

介绍了电控共轨喷油系统在柴油机上的应用;进行了直喷柴油机与电控共轨喷油系统的匹配试验;研究了共轨压力、喷油提前角及转速、负荷等工作参数对柴油机性能的影响。结果表明,对于不同的工况选择合适的共轨压力和喷油提前角,可以降低燃油消耗率和最高爆发压力,改善排放,达到对柴油机性能的综合要求。     

喷油系统设计参数对柴油机性能影响研究

以6106柴油机为样机,利用CFD数值模拟软件GT-Power研究喷油系统设计参数对柴油机性能的影响规律。分别对供油提前角、喷油开启压力和喷嘴结构等参数进行计算与分析,并把计算结果与实验数据进行对比,验证了计算结果的正确性、得到了各个设计参数的最优范围值。本文的研究方法和计算结果对内燃机开发具有借鉴意义与参考价值。     

新型脉动式电控燃油喷射系统喷射定时优化

电子控制是柴油发动机燃油喷射系统实现柔性喷射过程控制的有效途径。喷射定时对发动机的排放和经济性都有重要影响，传统的机械式供油系统无法兼顾对每一工况的定时优化，而电控燃油喷射系统的重要优势之一就是能对喷射定时进行全工况自由调节。新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时需要根据输油泵的供油凸轮型线、不同工况、油量、压力、经济性及排放性能的要求进行优化匹配。本文以电控直列泵—管—阀—嘴燃油喷射系统喷射控制理论分析为基础，根据喷射系统应用的实际条件进行了大量试验，为新型电控燃油定时的优化和匹配提供了依据和准则。     

燃油系统主要结构参数对喷射系统性能影响的模拟计算分析

柴油机燃油系统是决定发动机性能的关键因素,对燃油系统的计算分析是设计和改进高性能发动机的重要方法.本文利用AVL公司的HYDSIM软件建立了某型柴油机的燃油系统数值模型,得出了结构参数对燃油喷射系统的性能影响规律.     

液化石油气发动机燃油喷射过程的数值模拟及其试验研究

针对采用普通泵-管-嘴燃油系统的液化石油气(LPG)直喷式发动机,建立了考虑高压油泵柱塞偶件燃油泄漏量影响的燃油系统数学模型,并对燃油喷射过程进行了模拟计算及其计算结果的试验验证,揭示了LPG发动机燃油喷射过程的基本规律与工作特征。研究表明:由于LPG具有较高的饱和蒸汽压和可压缩性,致使其压力上升和下降都比较缓慢,供油持续期加长,油管内燃油残余压力较高,压力波动较大,容易发生二次喷射;通过增大出油阀卸载容积的办法,可以消除LPG的二次喷射等异常喷射现象。     

不同启喷压力下柴油机喷油特性预测研究

建立了柴油机可控启喷压力喷油器燃油喷射系统液力模型,并进行仿真计算;利用CB-466燃烧分析仪测试该燃油喷射系统的喷油器针阀升程和喷油器端高压油管燃油压力,与仿真计算结果对比,验证了仿真模型和计算方法的可信性;在此基础下就不同启喷压力下柴油机喷油特性进行了预测研究。结果表明:启喷压力增大使得喷油延迟,喷油压力增大,燃油的喷雾质量改善。     

高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态模拟

建立了船用柴油机高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态计算模型,采用AMESim模拟计算结合高压共轨燃油系统平台试验的方法对高压共轨燃油喷嘴空穴流动进行研究.研究结果表明:该方法可以较为准确地确定燃油喷射过程中喷嘴内部的压力波动;非稳态模拟可以较好地反映燃油喷射压力的波动对喷嘴内部压力分布和喷孔中燃油喷射速度的影响;在高压喷...