柴油机混合气形成条件对瞬态火焰温度和碳烟质量浓度影响的研究

进气涡流强度、喷嘴的喷孔直径与个数、喷油压力等直接影响直喷式柴油机燃烧室内混合气形成与燃烧过程的进行，从而影响柴油机的动力性、燃油经济性和碳烟排放。作者用同步光导纤维四色法测量系统，研究了进气涡流、喷孔直径和个数对燃烧过程中火焰温度和碳烟浓度的影响。本文介绍的是所进行的研究工作和得到的结果。     

进气涡流强度对SD2100柴油机性能影响的试验研究

在缸径×冲程(D×S)为110mm×115mm,采用浅ω型燃烧室的二缸柴油机上,就进气涡流强度对性能的影响进行了试验研究.结果表明,进气涡流强度对柴油机的性能有明显影响,为改善性能,应选取合适的进气涡流强度.     

进气涡流强度对SD2100柴油机性能影响的试验研究

在缸径×冲程 (D×S)为 1 1 0mm× 1 1 5mm ,采用浅ω型燃烧室的二缸柴油机上 ,就进气涡流强度对性能的影响进行了试验研究。结果表明 ,进气涡流强度对柴油机的性能有明显影响 ,为改善性能 ,应选取合适的进气涡流强度。     

起动喷孔堵塞的预防与补救措施

1起动喷孔的作用及工作原理11起动喷孔的作用采用涡流式燃烧室的柴油机（如S195），其燃烧室镶块上设有两个孔，一个是主喷孔，另一个是起动喷孔，这两个孔使涡流室和主燃烧室相通。起动喷孔呈漏斗形，锥度为30°，正对着喷油器的喷孔，是为解决冷车起动困难而设计的。起动喷孔不但在起动时能帮助顺利起动，而且还可以提高柴油机的功率和降低油耗。1．2起动喷孔的工作原理当摇转曲轴起动时，活塞将空气通过切向通道压入涡流室，进气依结构设计而产生有规律的涡流运动。在压缩行程后期喷油器顺着空气涡流方向把高压柴油喷入涡流空。由于此时…     

电控单体泵柴油机供油系统参数对排放特性的影响

为使某型柴油机排放达到国-Ⅳ的需求,进行了电控单体泵柴油机供油系统仿真匹配分析及供油凸轮型线、单体泵柱塞直径和喷孔直径对发动机排放特性影响的试验研究。仿真分析和试验结果表明:供油系统采用优化降速凸轮型线能够提高平均喷油压力并缩短喷油持续期,从而有效提升供油系统性能;同时匹配11mm柱塞直径单体泵及0.21mm喷孔直径喷油器后,发动机的排放性能得到了明显改善,使发动机标定工况颗粒排放降低80%以上,实现了该型发动机的排放改进目标。     

S195柴油机空滤失效机理分析

目前,S195柴油机为降低油耗、提高起动性能,对吊钟型涡流燃烧式和镶块上的通道孔及起动喷孔进行广泛研究,各生产柴油机厂家都有本厂特色。如常州柴油机厂、金马柴油机厂、永康及无锡县柴油机厂各不相同。这说明起动喷孔在S195柴油机上有极重要作用。对起动喷孔的机理问题,过去下过结论,认为仅在柴油机起动时起作用,起动后因柴油机转速提高,喷油器喷出油难以穿过喷孔直接进入主燃烧室,所以就不起作用了。我厂早在1985年5月,通过优选法筛选起动喷孔型式,得出新的结论:当柴油机正常运转后,虽主副燃烧室都有较强的涡流运动,但事实上喷油器127.5±4.9Mpa的压力仍能克服变化的涡流压力,仍至克服S195柴油机的爆发压力59～88MPa,穿过起动喷孔进入主燃烧室。不同型     

船用中速柴油机电控燃油喷射系统匹配

针对4190船用中速柴油机,提出由电控组合泵替代传统机械泵,利用AMESim软件建立电控组合泵燃油喷射系统模型,确定试验用凸轮型线、喷孔直径、油泵柱塞直径、高压油管长度等参数。通过发动机台架试验研究凸轮工作段位置、喷油器伸出高度、喷孔直径及供油提前角对柴油机经济性和排放的影响。研究结果表明:凸轮工段位置影响喷油规律,从而影响经济性和排放;喷油器伸出高度减小会导致经济性变差;喷孔直径越小,最低燃油耗的供油提前角越大;减小喷孔直径,燃油喷射压力提高,有利于降低燃油消耗率和NOx排放,但小喷孔直径的喷油持续期长,后燃增加,效率下降且CO排放增加。     

电控高压共轨柴油机匹配的研究

在一台多缸柴油机上进行了电控共轨系统的匹配,希望能满足欧-Ⅲ的排放法规和低油耗的要求.通过试验,研究分析进气涡流强度、喷油嘴结构尺寸等参数对柴油机性能和排放的影响.结果表明：高压喷射时,随喷孔数增加,喷孔直径减小,颗粒排放显著下降,油耗降低,但NOx排放增加.     

船用低速柴油机喷孔方向对缸内燃烧影响的仿真研究

在某船用低速柴油机燃烧系统开发中,为设置合理的喷孔方向,应用流体动力学软件STAR-CD对不同喷孔方向的缸内燃烧情况进行仿真分析。分析结果表明:喷孔方向对柴油机缸内燃烧的影响较大;喷孔方向顺着缸内涡流方向时可促进喷射燃油的传播及混合,改善缸内燃烧;但喷孔方向顺着涡流朝向缸套壁面喷射时,油气混合主要发生在燃烧室缸套壁面附近,增大了缸套壁面的传热,且不利于燃烧室中心区域空气的利用;本文研究中,原喷油器的喷孔绕喷油器轴线朝缸内涡流方向旋转30°或35°时,缸内燃烧情况明显改善。     

高喷射压力与涡流强度对直喷式柴油机性能的影响

在不采用废气后处理装置的前提下，研究了柴油机采用直列系统是否能够是严格的排放和低燃消耗量的要求。报告了在一台模拟增压中冷的单上气门直喷式柴油机上采用高喷射压力的旰列泵，改变涡流强度，喷孔尺寸、喷孔数与燃烧室形等参数时，对柴油机性能影响的试验研究结果。     

在螺旋进气道内喷气的柴油机可变涡流进气系统

设计了一种在螺旋进气道内喷射空气的柴油机可变涡流进气系统——喷气式可变涡流进气系统。对该系统的稳流气道试验表明,喷嘴在特定位置上向气道内喷射空气,可以增强或者降低气缸内涡流强度。通过稳流气道试验,确定了最大程度改变缸内涡流强度的最佳喷嘴安装位置及空气喷射方向,选择了喷嘴尺寸及空气喷射压力,并测定了不同喷射压力下,气缸内涡流比与模拟发动机转速的关系。对该系统做了单缸柴油机试验,结果表明,喷气式可变涡流进气系统基本不影响充气系数,但通过该系统对气缸内涡流强度的调节,有效地改变了发动机的排放性能     

非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配

采用三维计算流体力学(CFD)技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以实现NO排放和SOOT排放的全面降低。此外,对2款单缸柴油机的喷油嘴互换性也进行了适当的分析。     

直喷柴油机燃用二甲醚的试验研究

在直接喷射式柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,对柱塞有效行程和柱塞直径、供油提前角、喷油压力、进气涡流比、喷嘴型式等燃烧系统主要参数对发动机功率和热效率的影响进行了研究,在燃料供给系统中增加燃油输送泵,消除了气阻,发动机可以在宽广的转速和负荷范围内稳定运行,发动机热效率比原机高３％ 。在优化燃烧系统参数的基础上对示功图和排放的测量及计算表明：二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和 Ｎ Ｏｘ 排放均低于原机,烟度排放为０。试验结果显示了直喷式柴油机燃用二甲醚在降低排放方面的优越性能。     

对柴油机用轴针式喷油器实现直喷燃烧的分析

从研究Elsbett“双热区”隔热直喷燃烧系统（DuothermicCombustionSystem）出发,分析了喷雾贯穿。喷孔直径、喷油器安装位置、铰接式铸铁活塞、采用机油冷却及增压等对混合气形成及燃烧过程的影响。认为,适当增加进气涡流强度、缩小喷孔与轴针之间的配合公差、采用铸铁活塞头部、以机油作为冷却介质、实现高温冷却等措施,有利于改善小缸径柴油机混合气形成及燃烧过程。“双热区”燃烧系统对采用轴针式喷嘴实现小缸径柴油机的直喷燃烧有许多值得借鉴之处。     

油束撞击法形成混合气在涡流室式柴油机上的应用

介绍了一种头部带挡块的轴针式喷油嘴在涡流室式柴油机上的应用。该喷嘴的特点是喷孔喷出的燃油直接撞击在挡块上，油束经挡块撞击在改变了方向的同时也产生油滴的二次雾化，从而达到既加大喷束与空气的接触面积，同时又限制了燃油喷进燃烧室中心的目的。发动机的台架试验表明，采用这种喷油嘴后，可以显著地改善原机的经济性和排放品质。在柴油机的标定工况下，比油耗和排气烟度分别降低４％和３０％。这种混合气形成方法为进一步提高柴油机的性能提供一个新的途径。     

燃油撞击对柴油机混合气形成及其燃烧过程影响的研究

介绍了具有油束撞击效应的轴针式喷油器在不同柴油机燃烧系统中的应用。试验结果表明,当这种喷油器运用于涡流室式柴油机时,可以起到降低发动机燃油消耗与排气烟度的作用;运用到直喷式燃烧系统时,发动机的运转正常,起动方便,但目前还存在燃油消耗率和排气烟度高的不足。此外,还详细介绍了这种轴针式喷油嘴产生的不同形式的碰撞效果对直喷式发动机性能影响的研究结果。     

BH175F1涡流室式柴油机工作过程的数值模拟

为改善湖南新滨湖发动机有限公司的BH175F1型单缸风冷涡流室式柴油机的性能,利用AVL-FIRE程序对其缸内工作过程进行了数值模拟研究。研究结果揭示了燃烧室内的平均温度和压力的变化,涡流室内一次涡流、二次涡流的形态和位置等相关信息,以及燃油喷雾扩散和混合气形成过程的特点。此外,还探讨了油嘴安装角度对混合气形成及燃烧过程的影响,发现了油嘴安装角度偏离对称面可以获得更加均匀分布的混合气,确定了可以使燃烧持续期缩短将近5°CA的油嘴安装角度。     

欧Ⅳ轿车柴油机关键参数优化与匹配试验研究

在一款标定功率74kW、配置电控分配泵的欧Ⅲ柴油机基础上,通过采用第二代高压共轨(160MPa)燃油喷射装置、可变喷嘴截面涡轮增压器(VNT)等技术,并对关键零部件的局部结构设计予以优化改进.对喷油嘴伸出量(NTP)、喷油嘴流量、涡流比和涡轮增压器进行了综合性能匹配试验.结果表明,改进后的柴油机标定功率提升至98.2kW,排放满足欧Ⅳ法规,并且加装颗粒捕集器(DPF)后,具备从欧Ⅳ进一步升级至欧Ⅴ的潜能.