预喷射技术对生物柴油发动机热性能的优化

利用GT-suite软件对某柴油机燃用生物柴油在特定工况下采用预喷射方案缸内工作过程进行了数值计算，测定了不同掺合比生物柴油理化特性，分析了不同掺合比、预喷量和预喷-主喷间隔对燃烧过程的影响。研究结果表明，柴油机扭矩随着生物柴油掺合比增大而下降；在主喷角不变时，不同掺合比生物柴油对应主喷阶段放热率变化较小；相同预喷-主喷间隔和掺合比生物柴油时，随着预喷量增加，预喷阶段放热率峰值增大，主喷射阶段放热率峰值降低且前移；相同主喷角和掺合比生物柴油时，不同预喷-主喷间隔生物柴油放热率曲线形状趋于一致，预喷阶段放热率随着间隔角增大而前移。预喷射能有效地降低发动机排放，综合扭矩、放热率与排放值确定B5-5%-20方案为改善该柴油机在2200r·min^-1工况下最优预喷射方案。     

某款柴油发动机燃烧噪声优化

在发动机怠速工况点,研究了共轨压力、预喷射、主预喷量、预喷间隔和喷提前角等燃油喷射控制参数对噪声、烟度等影响规律,确定了标定策略优化的方向。为综合平衡燃烧噪声、排放水平和燃油经济性等指标,在发动机性能台架完成了ECU标定模型DOE优化,针对不同区域标定了不同的燃油喷射规律,形成了新版的ECU数据。完成ECU重新标定后,在发动机半消声室内进行噪声测试,测试结果表明优化后发动机燃烧噪声降低了0.5-2 dB(A),发动机噪声降低了1.4-2 dB(A)。     

预喷射相位对柴油发动机燃烧及碳烟排放的影响

以某高压共轨柴油发动机为样机,研究了改变预喷射相位对柴油发动机在特定转速下的燃烧性能影响。研究表明,增加预喷相位能改善发动机的低温冷起动性能,预喷相位直接影响到发动机的工作粗暴程度;发动机转矩随着预喷相位和负荷的增加而增加,过大的预喷相位会让转矩下降;随着预喷相位的增加,燃油消耗率先降低后增加;发动机在中低负荷时,排放中的烟度随着预喷相位的增大呈现先增大后减小的趋势,在高负荷时,排放中的烟度随着预喷相位的增加而逐渐减少。     

预喷射对柴油机排放性能的仿真研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为研究对象,利用GT-Suite软件建立整机仿真模型,对不同喷射策略进行仿真计算,研究了预喷量和预喷-主喷间隔对NOx和碳烟排放的影响。仿真结果表明,预喷射与单次喷射时相比,设置合理的预喷-主喷间隔和预喷量能够降低NOx和碳烟的排放。随着预喷-主喷间隔增大,NOx排放逐渐减低,但过大的预喷-主喷间隔使NOx排放增加。同时随着预喷-主喷间隔增大,碳烟排放逐渐减低。随着预喷量增大,NOx排放增加,同时碳烟排放降低。该仿真研究对进一步优化预喷方案具有借鉴意义。     

喷油参数对发动机怠速工况噪声与声品质的影响

以某4缸柴油机为研究对象,选取怠速工况进行噪声试验。首先研究了主喷正时、预喷间隔和预喷油量对发动机声压级及声品质参数的影响,并对不同喷油参数下的燃烧过程进行了分析。随后对该发动机怠速工况进行了噪声品质优化。试验结果表明,不同喷油参数对发动机声品质具有较大影响。响度的变化趋势与声压级基本相同。通过优化燃烧过程,降低发动机高频振荡与循环波动,可以有效降低声品质尖锐度与粗糙度,但波动度几乎不受影响。最后对怠速工况发动机声品质进行多参数优化,在保证发动机排放性能的同时声品质较原机明显提高。尖锐度由1.747acum降低至1.709acum,较原机降低约2.1%。粗糙度由0.748asper降低至0.639asper,较原机降低14.8%。     

车用柴油-LPG双燃料发动机工作状态的控制及性能研究

采用单片机控制进气道预混合混合器供气方式,对490Q直喷型柴油机进行了柴油-LPG双燃料技术改造。在分别燃用全柴油和柴油-LPG双燃料的情况下,得到了相应工况下动力性、经济性以及排放噪声等性能指标的对比试验结果。结果表明,然用柴油-LPG混合燃料,发动机的动力性有所提高;经济性在低负荷时优于全柴油,高负荷时较差;排放方面,烟度大幅降低,NOx也有所降低。     

喷射参数对柴油引燃直喷天然气发动机燃烧和排放的影响综述

随着排放法规的日益严格,天然气因为其低排放性能和经济性得到了广泛的应用。火花点燃发动机是目前应用最广泛的天然气发动机,但是其具有热效率低、HC排放较高的缺点,而柴油引燃直喷天然气发动机却克服了以上缺点,在达到高热效率的同时,还保持了低排放的性能,逐渐成为了天然气发动机的研究热点。本文根据以前的研究文献,总结了喷射时刻、喷射压力和喷射间隔三种喷射参数对引燃直喷发动机燃烧、排放和性能的影响。     

喷射参数对点燃式重油直喷发动机小负荷性能的影响

在一台采用低压空气辅助喷射技术的二冲程点燃式重油直喷发动机上,进行了燃油喷射参数对发动机性能影响的试验研究,研究了中等转速小负荷工况下,喷气结束时刻及过量空气系数对发动机动力性、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:节气门开度为10%时,随着喷气结束时刻提前,功率先增大后减小,油耗先减小后增加,HC及CO排放有小幅度减少;混合气由浓变稀时,功率增加,油耗降低,HC及CO排放大幅度减少。节气门开度为20%时,随着喷气结束时刻提前,功率增大,油耗减小,HC排放有小幅度减少,CO排放有小幅度增加;混合气由浓变稀时,油耗降低,HC及CO排放大幅度减少,最大功率出现在理论空燃比附近。     

单缸柴油机上的纯生物柴油性能分析

为降低柴油机的废气排放,在EH36单缸柴油发动机试验台架上,进行了柴油机燃用纯柴油和纯生物柴油的对比性试验,分析研究了柴油机的燃烧特性、动力性、经济性。结果表明:纯生物柴油在低转速大扭矩工况下的经济性能较好;加速过程中,燃料消耗量大且柴油机的功率有所下降;最大扭矩和最大转速均比纯柴油略低,纯生物柴油的爬坡性能略差。     

喷射策略对引燃直喷天然气发动机燃烧和排放的影响综述

柴油引燃直喷天然气发动机具有热效率高而排放低的优点,并且受爆震的影响小,可以采取较大的压缩比。直喷天然气发动机的早期研究在于工况点的性能比较和喷射参数的优化上,近年来喷射策略成为了学者们的研究重点,通过调节柴油和天然气的喷射,改变发动机的燃烧方式,进而改善燃烧,减少排放。本文在以前文献的基础上,总结了喷射策略对引燃直喷天然气发动机燃烧和排放的影响。     

预喷参数对柴油引燃天然气双燃料发动机性能影响的试验研究

在一台由柴油机加装天然气供给系统改装而成的双燃料发动机上进行试验,分别探讨了预喷正时和预喷油量对柴油引燃天然气双燃料发动机燃烧和排放性能的影响。结果表明:随着预喷提前角的增大,热值折合油耗先减小后增大,最大压力升高率呈现下降-上升的趋势,爆压减小。同一预喷时刻,预喷油量增大,最大压力升高率和爆压增大,热值折合油耗先减小后增大。随着预喷提前角的增大,NOx、HC、CO和CH4比排放均减小。同一预喷时刻,随着预喷油量的增加,NOx比排放增大,HC、CO和CH4比排放减小。碳烟排放随预喷提前角的增大而略微下降,随预喷油量的增大而增大。     

乙醇/柴油双燃料发动机电控乙醇喷射正时试验与分析

使用传感器、数据采集卡和虚拟仪器软件改进柴油／乙醇双燃料发动机的乙醇喷射电子控制系统，通过三个供油提前角、四个供醇时刻组合的全因素试验，比较了双燃料发动机与原机相同工况下的性能。结果表明，双燃料发动机的动力性、经济性和烟度与原机相比均有不同程度的改善。     

某柴油机怠速燃烧噪声的试验研究

针对某柴油机怠速工况的燃烧噪声进行了试验研究,通过调整轨压、喷射模式、提前角、预喷量和预喷间隔等5个影响燃烧的标定参量,测试了不同状态的燃烧压力和排放烟度,通过缸压数据计算得到燃烧噪声,分析了各标定参量对燃烧噪声的影响,同时考虑排放烟度,给出了怠速燃烧噪声最优的标定参量组合,确定了对燃烧噪声影响较大的标定参量,为后期全MAP优化燃烧噪声提供方向和参考。     

高原地区含氧混合燃料对小型柴油机性能及排放的影响

在一台ZX195型单缸柴油机上,通过在柴油中添加甲醇含氧燃料及适量的添加剂,研究了在高原地区常用工况下含氧混合燃料对柴油机性能及排放的影响。试验结果表明,含氧混合燃料可以有效改善柴油机的烟度排放,在大负荷下尤为明显。而对动力性影响很少,经济性得到改善。     

稀燃天然气掺氢发动机循环变动的试验研究

对火花点火天然气发动机而言,稀燃是提高发动机燃油经济性和降低发动机排放的一种有效途径,但稀燃导致的循环变动是拓宽稀燃极限的一个主要限制因素,在天然气中掺混氢气作为燃料,可解决稀燃工况下循环变动过大的问题。为了研究掺氢对发动机循环变动影响,选取纯天然气和掺氢体积比为20%的天然气掺氢燃料,在6缸进气道喷射增压稀燃天然气发动机上进行不同点火提前角和空燃比工况下的试验研究。通过对缸内压力特性参数、燃烧特性参数以及排放数据的分析,结果表明:掺氢可有效降低发动机最高压力循环变动和平均指示压力循环变动,在稀燃情况下效果更为明显;掺氢可降低火焰发展期和燃烧持续期及其循环变动;在稀燃工况下,掺氢对控制发动机NOx及未燃HC排放有利。     

喷射时刻对焦炉气直喷发动机燃烧特性影响

为加强焦炉气的利用,减少资源浪费,利用AVL-FIRE软件对焦炉气缸内直喷型发动机进行建模,模拟不同喷射时刻对于该类型发动机燃烧过程及排放的影响,以确定焦炉气的最佳喷射时刻。结果表明:在相同燃气喷射量与喷射持续期下,最佳喷射时刻出现在进气门关闭后开始喷射且点火前结束喷射期间。最佳喷射时刻使得缸内混合气形成均匀,燃气浓度与湍流强度分布有利于加快火焰传播速度,实现稳定燃烧,提高缸内压力,降低NOx排放,过早与过晚喷射均会降低发动机动力性能。     

大滚流气道对PFI发动机性能影响的试验研究

进气道是发动机进气系统的重要组成部分。增加进气道的滚流比,提高缸内的湍动能,从而改善燃烧,进而改善了发动机的性能。本文对一台1.5L增压气道喷射发动机进行了台架试验,获得了采用大滚流气道时发动机的性能状况;同时基于大滚流气道对比分析了配合原活塞和配合平顶活塞时发动机性能情况。试验表明,在低速小负荷工况下,滚流比的提高,对发动机油耗改善不明显;低速大负荷工况下,滚流比提高,改善了发动机的燃烧,降低了爆震倾向;在功率点附近的工况,滚流比的增大,导致燃烧相位滞后,油耗升高。     

汽柴油双燃料发动机燃烧性能试验研究

基于一套经改造的汽柴油混合双燃料发动机系统,在柴油发动机进气道安装汽油喷射系统实现缸内均质的混合气制备,通过上止点直喷柴油控制燃烧相位,通过调整汽柴油比例及EGR比例研究双燃料发动机燃烧性能。研究显示:相比原机,汽柴油比例增大,排气温度降低,当汽柴油比例提高到65%时,呈现出低温燃烧效果,同时降低NOx和碳烟的排放,燃烧持续期缩短,最大压力升高率增大,但是整体燃烧效果更优;从EGR特性及其对缸内燃烧过程和发动机燃烧性能的影响来看,此款双燃料发动机在小负荷时宜采用热EGR,在大负荷时宜采用冷EGR;双燃料发动机进气温度提升对燃油消耗率和碳烟并没有明显影响,而对于NOx来说,进气温度会改善发动机燃烧性能提升缸内燃烧温度,进而NOx排放会出现恶化现象。     

GDI发动机颗粒物排放特性研究

本文研究了缸内直喷汽油机在外特性、负荷特性以及不同空燃比和喷油时刻下颗粒物的排放特性。试验结果表明,发动机外特性下的颗粒物排放高于部分负荷速度特性下的颗粒物排放;中低负荷工况下,随负荷增加颗粒物排放逐渐降低,但大负荷或全负荷工况下,颗粒物排放急剧增加;随空燃比增大,缸内直喷汽油机颗粒物排放不断增加;随喷油时刻延迟,颗粒物排放呈现出先降低后增加的变化趋势。     

机外预热柴油对发动机性能影响的试验分析

柴油温度的变化会对其黏度、密度等理化性质产生影响,进而使柴油发动机的性能和工况表现出明显差异.本文首先通过组建基于柴油预热的发动机性能试验系统,选择3个牌号、6个温度点的柴油,开展全负荷速度特性试验及负荷特性试验.试验结果表明,柴油温度升高会导致发动机功率、燃油消耗率降低,并且后者降幅更加明显;光吸收系数升高,说明随着柴油温度上升,排放污染物浓度也相应升高.