含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。     

煤制柴油发动机燃烧系统参数优化匹配

基于K15柴油机实验台架,利用仿真软件GT-POWER建立柴油机整机仿真模型,研究进气支管长度、喷油器喷孔直径和喷油提前角三因素匹配对发动机燃用F-T柴油时扭矩和NO_x排放量的影响,通过极差分析和方差分析确定因素主次关系,给出相应的最优匹配方案。研究表明:进气支管长度和喷油孔直径对柴油机扭矩和NO_x排放量的影响较大,喷油提前角对两者的影响较小。为使F-T柴油能在发动机上高效使用,在不损失过多动力的情况下可以降低NO_x排放量,最终确定的优化方案为A_2B_3C_1 250 mm-0.30 mm-4℃A(进气支管长度-喷油孔直径-喷油提前角)。     

国外高速柴油机技术发展的现状与趋势(下)

<正> 3燃烧及排放的研究柴油机(以及所有内燃机)燃烧技术研究的主要目的是提高燃烧效率、降低排气污染。燃烧是内燃机技术的中心问题,燃烧过程直接影响着发动机的性能。直喷式高速柴油机燃烧过程和性能方面存在一系列影响因素,即a.设计参数:排量、缸径与行程、活塞平均速度、进气条件、压缩比、隔热条件、气阀以及喷油器的布置;b.混合过程:进气系统、燃烧室、喷油系统、增压系统;c.外部系统:冷却系统、喷油系统、排气再循环系统。对燃烧影响的最主要因素是燃油和空气的混合过程。进气系统和燃烧室形式决定了进入气缸内空气的运动,喷油系统决定了喷入气缸内燃油的分布,即雾注型式、油粒     

基于冷却水能量回收的气动/柴油混合动力试验研究

利用并联式气动/柴油混合动力试验台架,采用柴油机循环冷却水加热气动发动机进气的混合动力形式,研究了混合动力中气动发动机性能的变化以及柴油机冷却系统的变化.试验结果表明:与气动发动机单独工作时相比,采用混合动力形式后其动力性和经济性得到了提高,尤其高转速下的性能改善更加明显;试验用柴油机冷却系统无需散热器、风扇等装置,也达到了冷却要求,从而简化了结构,减少了发动机的功率消耗.不同试验方案的研究结果表明:柴油机工况点固定,气动发动机进气压力保持恒定,更适合于该形式混合动力.混合动力中回收的能量约占燃料燃烧总能量的5 %,节能效果明显.     

一种基于虚拟仪器的柴油/酒精双燃料喷射控制试验系统

为进行燃用柴油／酒精双燃料电子控制喷射发动机的性能试验，确定掺烧乙醇时，发动机在整个转速和负荷范围内，柴油／酒精的混合比例对发动机综合性能的影响，找出最佳的柴油／酒精混合比例随转速、负荷的变化规律，利用虚拟仪器技术，设计了可对柴油／酒精混合比例进行编程控制且在现有发动机上易于改造的柴油，酒精双燃料喷射计算机控制试验系统。     

直喷式柴油机缸内紊流及其对柴油机性能影响的研究

本介绍了由不同几何形状的进气扰动片和燃烧室产生的进气紊流和挤压紊流对直喷式柴油机性能影响的研究。缸内紊流测量是用热线风速仪在倒拖发动机试验台上进行的。试验表明：由进气扰动片产生的进气紊流不能保持到进气终了，因此进气扰动片对柴油机性能的影响是由于进气涡流的变化所致；由燃烧室形状增强的挤压紊流可使柴油机烟度明显改善，但对燃油经济性几乎没有影响。     

汽油和柴油混合燃料均质压燃(HCCI)的试验研究

汽油和柴油这两种不同特性的燃料被用作HCCI发动机的燃料。汽油具有高挥发性、易雾化和易于形成混合气的特性,被用来形成均质混合气;柴油具有良好的着火性和可燃性,被用来控制自燃和限制爆震燃烧。期望这两种特性不同而又相互补充的燃料混合后能够达到一个折衷的HCCI的燃烧性能。试验在一个专用于HCCI研究的单缸发动机上实施,采用两种中等的压缩比(10．4和15)和两种HCCI模式(进气加热和负气门叠开),试验结果证实了这种期望。结果是:随着混合燃料中柴油比例的增加,对于进气加热模式,HC- CI能稳定工作所需要的进气温度有所降低,对于负气门叠开模式,缸内平均指示压力和过量空气系数的范围有所扩展,并且两种方式下HC和NOx的排放均有所减少。     

空气运动对小型直喷式柴油机着火前喷雾混合过程的影响

本在单缸试验柴油机上，采用同步摄影技术，研究了空气运动对不型直喷式柴油机着火前喷雾混合过程的影响。试验结果表明，进气涡流对油束的吹偏作用较小；提高涡流强度使油束保持不被“撕裂”的初始段减小，碰壁前油束端部平均速度降低，油束喷雾锥角增大。提高涡流强度还使油束背风面的“撕裂”程度加剧，顺涡流方向壁面油束扩展加快。着火前燃油喷雾沿燃烧室径向分布与涡流强度和在周向气流作用下油束碰壁后的“撕裂”程度有关。     

工质加湿对柴油机NOx排放的影响

介绍了向气缸工质加水的三种方法:柴油掺水乳化法、向燃烧室直接喷水、进气空气增湿法,并分析比较了三种不同方法对柴油机排放及性能的影响。通过进气支管喷水试验得出,工质加湿对降低NOx排放效果明显,且在一定范围内能减少油耗。     

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。     

在直喷式柴油机上燃用低比例生物柴油和柴油的试验研究

在原直喷式柴油机结构和参数不做任何改变情况下,燃用低比例生物柴油和高比例柴油的混合燃料进行试验研究.试验结果表明:发动机燃用20%生物柴油和80%柴油的混合燃料与柴油相比较,在外特性下,B20功率和扭矩均比柴油低,当量油耗率低速时要低,高速时高.在外特性和1800 r/min负荷特性下,混合燃料碳烟、CO和HC排放均降低,NOx排放(除少数工况外)略有增加.该混合燃料对降低柴油机碳烟、C0和HC排放十分有利.     

DME/柴油混合燃料HCCI燃烧与排放特性的试验研究

在单缸柴油机上采用轴针式喷嘴进气道燃油喷射方式,开展了二甲醚(DME)/柴油混合燃料预混均质压燃(HCCI)燃烧及其排放特性的试验研究,探讨了喷油嘴启喷压力、进气温度以及进气掺混不同比例CO2对混合气制备率和发动机性能的影响.结果表明:低沸点液相DME在进气道喷射过程中所具有的闪急沸腾效应,可有效强化柴油/DME混合燃料的雾化与蒸发,减少燃油撞击壁面而出现的进气歧管壁湿现象,从而改善柴油HCCI发动机均质混合气的形成与燃烧,拓宽发动机的运行工况范围.进气掺混0~30%的CO2能使HCCI发动机的正常工作范围从0.32MPa提高到0.5MPa,实现高负荷工况下同时降低NOx和碳烟的排放,但CO和未燃HC排放有所增加.     

直喷式增压柴油机燃烧过程可视化研究

介绍采用高速摄影技术研究直喷式增压柴油机的燃烧过程，研究工作在单缺柴油机上进行。研究结果表明，进气增压改善了上柴油机燃烧过程；促进了燃油和空气的混合，增加了燃油束向燃烧室中心的扩展区域，壁面附近燃油堆积量减小；缩短了着火延迟期，增加了扩散燃烧的比例，火焰扩展速度降低；改善了燃烧室内的燃烧条件，抑制了燃烧火焰向活塞顶部外溢。     

6230SG型天然气发动机研发

在对原有的6230柴油机实施技术改造的基础上,进行6230SG型天然气发动机开发.6230SG型天然气发动机遵循稀薄燃烧原理,采用预燃烧室电火花塞点火,逐缸控制燃气进气正时,燃气-空气混合良好,采用每缸一套机械式燃气控制机构设计.型式试验结果表明:6230SG天然气发动机的各项主要技术指标均达到设计要求.该机获得了中国船级社颁发的天然气发动机型式认可证书,实际应用达到预期要求.     

国外利用喷水的排放控制技术

在不降低发动机经济性和可靠性的前题下减少NOx排放,是当前船用柴油机开发的当务之急。近些年来,国外一些公司推出了许多利用喷水的排放控制技术,并试验研究了各种加水方法的效果,值得参考。1 SEMT公司的进气加湿发动机法国SEMT公司开发出利用海水的进气加湿发动机(HAM)系统,在增压器和发动机之间没有空气冷却器,而设置称为Humidification Tower的加湿槽。加湿槽充有大量利用发动机冷却水和排气余量加热的高温海水,其中5%～10%的水分蒸发进入到供气,供气呈饱和状态,由于蒸发潜热,有一定的冷却。在加湿槽后装有高性能除雾装置,阻止液…     

用喷气式可变涡流进气系统改善柴油机的排放性能

自行研制了一种向螺旋进气道内喷射空气的可变涡流进气系统——喷气式可变涡流进气系统,试验研究了该系统对柴油机排放特性的影响。结果表明,该系统在不影响进气充量系数的情况下,可以明显改变柴油机微粒和氮化物的排放量。其原因在于系统对气缸内涡流强度的改变,直接影响了燃烧与空气的混合、燃烧。对于涡流强度与燃料的燃烧不相匹配的发动机工况,喷气式可变涡流进气系统可以有效改善发动机的排放性能,缓解氮氧化物与微粒排放的矛盾。     

柴油机预混合燃烧滞燃期的试验

滞燃期是柴油机预混合燃烧当中一个极为重要的参数.在电控共轨柴油机上进行了EGR率、喷油始点、喷油压力、负荷、转速和进气温度等单一参数对预混合燃烧滞燃期的试验研究.结果表明,名义过量空气系数能够帮助解释各试验参数对柴油机预混合燃烧滞燃期的影响.混合气的温度、压力和混合气中O2浓度影响柴油机预混合燃烧的滞燃期.提高进气温度...     

小型直喷式柴油机缩口型燃烧室的设计与研究

在4100型直喷式柴油机上，为改进的进气系统和供油系统匹配设计了几种不同形状的缩口型燃烧室，研究了燃烧室形状对柴油机性能的影响。试验结果表明，体积较大的球形底台的缩口燃烧室能促使油-气混合，改善燃烧过程，有利于实现柴油机的动力性、经济性和排放指标的良好折中。     

柴油机双燃料复合燃烧的最佳运行范围研究

通过在进气过程中加入容易汽化的燃料与空气形成一定浓度的预混合气进入燃烧室，利用压燃喷入的柴油形成着火源向整个燃烧室传播，以完成燃烧过程的部分预混双燃料燃烧模式可能是减少柴油机碳烟排放的有效措施。而在该燃烧方案中过低的预混浓度可因火焰无法传播到整个燃烧室而增加HC排放，在保持柴油机压缩比的条件下，过高的预混合气浓度可能使燃烧最高温度上升而对NOx排放不利，甚至在柴油喷入前压燃预混合气而发生爆震。燃烧模式的改变对CO排放水平的影响也可能不利；因此，确定双燃料的最佳运行范围是建立双燃料过程控制的基础，介绍了以液化气和柴油形成双燃料系统时的最佳运行范围的初步研究结果。     

燃油喷射参数对直喷式柴油机燃烧性能与排放的影响

此项研究的目的是探讨在直喷式柴油机中,燃油喷射参数对燃烧性能和排放的影响。柴油机的循环情况和燃油喷射参数在发动机燃烧过程和排放中起了重要作用。 为了获得喷油参数对柴油机的燃烧性能与排放的影响情况,在带有副燃烧室的单缸直喷式柴油机上进行了试验。 试验结果表明,在不同燃油喷射压力和进气气流情况下,副燃烧室能降低排放和改善发动机性能。我们还发现,增加燃油喷射压力可提高气缸压力、气体温度,降低排放。