微粒捕集器对柴油机性能影响的研究

柴油机排气微粒捕集技术是实现柴油机微粒排放控制的一个非常有效的技术，然而，微粒捕集器也会对柴油机的性能产生一定的影响。通过大量的柴油机台架试验，研究了微粒捕集器对ＹＣ６１０８柴油机的动力性、燃油经济性以及排放性能的影响，研究结果可以为微粒捕集器的正确使用及再生控制策略的确定提供依据。     

颗粒捕集器捕集效率及对柴油机性能影响的研究

柴油机颗粒捕集技术是降低柴油机颗粒物排放的最有效的手段之一。但是,加装颗粒捕集器后也会对柴油机的性能产生一定影响。对一款满足国Ⅲ排放的高压共轨柴油机加装颗粒捕集器(DPF),通过台架试验研究了颗粒捕集器的捕集效率以及对柴油机排气背压、燃油经济性以及排放特性的影响。试验结果表明发动机加装颗粒捕集器后颗粒物排放降低90%以上,燃油消耗率增加5%左右,排气背压增加约10kPa,这可以为颗粒捕集器的正确开发及再生策略的制定提供依据。     

车辆汽油机颗粒捕集器控制方法

车辆汽油机颗粒捕集器的控制模型包括工况法碳量累积模型、压差法碳量模型、燃烧速率模型、断油安全模型等,能实现实时对颗粒捕集器中碳量累积量、再生过程中的碳量剩余量和颗粒捕集器状态的监控与控制,降低车辆颗粒物排放。颗粒捕集器工况法碳量累积模型和压差法碳量模型的碳载量预估精准,ECU基于此累碳模型计算的模型碳载量与实际碳载量误差很小,且适用地区广泛,经过实车验证即使是在严寒地区或者高原地区,该模型仍然适用。颗粒捕集器再生燃烧速率模型的建立,可精准监控再生过程碳燃烧情况,并计算再生掉的碳量,同时得到剩余碳量,对颗粒捕集器再生控制、颗粒捕集器载体保护等具有极大的意义,杜绝了现有技术只能在再生后,重新经过压差模型对剩余碳量的校准,无法监控再生过程的情况。建立颗粒捕集器断油安全性的模型控制,在颗粒捕集器碳载量、颗粒捕集器温度、是否允许发动断油之间的关系,可有效地保护颗粒捕集器载体,防止在被动再生时被烧毁。在排放要求越来越严格的环境下,使用以上控制方法技术,降低颗粒捕集器报故障灯、烧毁颗粒捕集器的故障率,提升车辆的口碑、提升车企的品牌形象,对车辆的销量有很大的促进作用。     

DPF对柴油机颗粒物的捕集特性的影响研究

DPF作为柴油机尾气后处理技术的关键部分,国内外学者对其一直有大量研究。本文研究了在2500r/min、75%负荷下DPF对柴油机不同粒径的PM捕集效果,研究结果表明,随着试验时间的延长,DPF对柴油机PM的捕集率有所提高,且DPF对大粒径聚集态颗粒物的捕集率要高于对核态颗粒物的捕集率。     

汽油机颗粒捕集器的再生试验研究

基于一台1.5 L的涡轮增压汽油发动机,在发动机台架上进行汽油机颗粒捕集器的再生试验,以获得基于温度、氧流量、碳载量的碳颗粒物的再生燃烧速率试验数据。对试验数据进行分析处理,并在发动机台架上以及整车上进行了再生验证试验。结果表明:实际烧碳量与模型烧碳量的偏差精度在30%以内,满足匹配目标要求。     

国六轻型柴油车颗粒捕集器频繁再生问题分析

颗粒捕集器是轻型国六柴油车后处理系统的重要零件,每当被发动机排出的碳烟充满后都需要经过再生才能恢复正常,否则会出现排气背压增大、油耗高、发动机无力甚至无法启动的情况。但是,频繁再生又会带来油耗增加、机油稀释问题。本文基于颗粒捕集器的再生原理,分析了颗粒捕集器频繁再生的可能原因,并给出相应的处理办法,对汽车工程技术人员以及相关维修人员具有很大的借鉴意义。     

柴油机DPF系统研究现状综述

随着全球内燃机技术的不断提升,柴油机的排放法规日趋严格,而柴油机颗粒物捕集器(DPF)可以减少排气中85-95%的颗粒物排放,成为了汽车达到国六法规要求必备的一个关键部件。本文主要介绍了柴油机DPF系统的国内外研究现状,通过对近年来DPF关键技术的总结,展望了DPF的发展趋势,为其后续的优化设计提供参考,以期促进今后该技术的发展。     

柴油机捕集器结构参数对不同粒径微粒过滤特性的影响

基于孤立捕集体对柴油机排气微粒的微观捕集机理、单个多孔介质过滤层对微粒的宏观捕集模型和壁流式捕集器的微粒过滤机理,建立整体壁流式柴油机微粒捕集器的过滤模型,研究捕集器结构参数对不同粒径排气微粒过滤特性的影响.结果表明扩散捕集机理在整个微粒捕集中占支配地位,惯性碰撞和拦截机理的作用也不容忽视.粒径在10 nm左右的微粒过滤效率最高,随着粒径的增加过滤效率下降,在0.5um左右达到一个波谷值,粒径继续增大到1 um左右的微粒过滤效率又有所上升,表明扩散、惯性碰撞和拦截机理的复合捕集作用.随着过滤体宏观结构参数孔密度、壁厚、直径和长度的增加,各不同粒径微粒的过滤效率上升幅度各异.随着过滤体微观结构参数壁面孔隙率和微孔孔径的降低,不同粒径微粒的过滤效率都在迅速提高.所得结论对通过捕集器结构参数的优化匹配,以改进捕集器过滤性能具有重要理论意义和实用价值.     

共轨柴油机燃烧排放性能数值仿真研究

为了研究柴油机燃烧排放性能,建立共轨620柴油机包括进气道和燃烧室在内的三维几何模型,利用FIRE软件划分网格并且进行数值仿真计算,在喷油量一定的前提下分析共轨系统中各参数对柴油机燃烧与排放性能的影响。结果表明喷油提前角和共轨压力对整机性能的影响较大。增大喷油提前角和共轨压力、减小喷孔直径有利于改善燃烧排放性能。     

DOC辅助DPF再生方法研究

在氧化型催化转化器上游排气管中喷入柴油,使其与发动机尾气混合,通过催化转化器使柴油氧化并发出热量来提高发动机的尾气温度,从而实现颗粒物捕集器的再生.整个系统由喷油器、氧化型催化转化器及颗粒物捕集器组成.在发动机台架上对该系统的再生特性进行研究,包括不同模拟车速及不同喷油量时氧化型催化转化器后尾气所能达到的温度;再生时催化转化器后尾气的温升特性;再生时捕集器的背压特性;再生方法的经济性及二次污染分析.结果表明:模拟车速大于60 km/h便可以进行喷油再生;整个再生时间为330 s;再生方法的经济性较好,二次污染物主要为HC和CO.     

柴油发电机排气消声器的声学性能研究

为了探究柴油发电机排气消声器的声学性能,以某型针对其排气噪声过大设计的扩张室消声器为例,应用Virtual.Lab软件对其进行了仿真分析。首先分析了扩张室消声器的结构模态,并对其结构及施加的约束进行了优化;分析优化后的结构模态,得出优化后模型前五阶结构模态频率明显升高,成功避开了排气噪声基频。其次分析了优化后消声器内部气流速度和声固耦合效应对优化后模型传声损失的影响,结果表明:经计算所得的消声器内部气流平均速度对于消声器传声损失的影响甚微;声固耦合效应使得消声器的传声损失普遍降低,在其通过频率处变为负值,在其结构模态频率处发生突变。     

直馏柴油的润滑性和抗磨损性能

柴油是柴油发动机燃料供给系统的润滑剂,其润滑性影响发动机动力性和经济性.采用高频往复试验,研究了国产直馏柴油的润滑性,采用SRV模拟试验和柴油发动机喷射系统台架试验, 研究了国产直馏柴油的抗磨性能.结果表明,低硫低润滑性的柴油会导致发动机柱塞偶件严重磨损,而高硫低润滑性也可能导致柴油发动机高压喷射系统出现严重的磨损,应根据柴油发动机抗磨损需求, 研究提出柴油润滑性指标.     

文丘里管废气再循环系统对涡轮增压柴油机性能影响的研究

加装文丘里管的高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)进气系统,在兼顾柴油机经济性、动力性的前提下,研究该进气系统对NO_x排放的影响。根据一款柴油机的基本结构建立柴油机一维仿真计算模型和燃烧室的三维仿真计算模型。在对模型进行标定和对柴油机原机性能仿真计算的基础上,为进气系统引入文丘里管装置并对其结构参数进行优化设计。应用所建立的一维和三维柴油机模型,对文丘里管EGR系统柴油机的经济性、NO_x和Soot排放特性进行仿真计算研究,并对计算结果进行试验验证。研究结果表明,优化设计的文丘里管EGR系统可使柴油机在欧洲稳态循环(European steady state cycle,ESC)各工况下实现较为理想的EGR率,并在不明显影响柴油机燃油经济性的前提下,使NO_x排放量下降了约28.4%。文丘里管进气系统可以实现较为理想的高压EGR循环,在柴油机ESC工况下(怠速除外)能够达到较为理想的EGR率。     

添加剂对轻柴油燃料润滑性能影响的研究

叙述了柴油中流动改进剂及十六烷值改进剂对润滑改进剂的影响。流动改进剂与润滑改进剂相互抑制，十六烷值改进剂能够降低润滑改进剂的添加效果。     

柴油机缸内辐射换热的多维数值模拟研究

对柴油机来说,辐射换热极为重要,在缸内总传热量中占有非常大的比重,直接关系到发动机热效率及因传热引起的各种热负荷、热强度问题,同时,辐射换热对燃烧系统的研究也十分重要,辐射热流量会深刻影响内燃机的燃烧性能,对发动机的各种燃烧产物的形成产生至关重要的影响。为此,利用离散传递法实现柴油机缸内辐射换热的多维数值模拟,通过多维模拟计算同时考察燃烧室部件表面发射率及喷雾提前角对柴油机缸内辐射换热的影响。结果表明：活塞的辐射热流量峰值高于缸盖的辐射热流;缸盖的辐射热流量的最大值并不在中心位置处,而是随时间变化;随着壁面辐射率的增加,缸内向燃烧室部件辐射换热量逐渐增大;喷雾提前角直接影响所有燃烧室部件表面的辐射热流密度。     

偏置燃烧室柴油机缸内喷雾性能研究

本文借助三维流体分析软件STAR-CD模拟研究了偏置燃烧室柴油机机中不同喷孔特性(喷孔与燃烧室壁面距离、喷雾锥角等)对缸内流场和喷雾性能的影响。结果表明:燃烧室偏置对各个喷孔的喷雾性能影响显著,具有明显的非对称性;为了使燃油到达燃烧室底部,应适当减小喷孔与燃烧室壁面距离;同时可以适当减小喷雾锥角,提高燃烧室凹坑内的空气利用率。     

基于GT—Power柴油机性能仿真分析

利用计算机仿真进行机械结构设计是现代制造领域的重要方法之一，其目的是优化产晶结构，减少应力集中，满足设计需求，应用GT-POWER软件建立菜型船用柴油机系统仿真模型，得到柴油机功率仿真值，通过与实验值对比分析．验证计算机仿真技术在柴油机试验中的可靠性。结果表明，柴油机计算机仿真数据与实验数据相差不大，特别是在发动机常用区域，仿真数据能较好地反映柴油机的性能。