一种新型大功率柴油机冷热冲击试验装置开发

开发的系统进行冷热切换时使冷水返回冷水箱,热水返回热水箱,显著提高了温度转换速率;系统热冲循环及冷冲循环分别采用加热、制冷及热交换器控制,保证了温度控制精度;系统流量采用闭环变频控制,配合发动机工况变化,保证了发动机冷热冲击试验顺利进行;系统软件采用S7300PLC控制器控制,可以满足目前本公司所有汽油机机型和CA6DM2,CA6DN,CA6DM3柴油发动机,以及未来将开发的15 L大功率发动机柴油机系列机型使用。     

CA4DC发动机国4排放标定研究

结合CA4DC发动机国4排放开发工作,在没有增加后处理设备的开发阶段,对EGR开度、共轨系统轨压、主喷提前角、预喷油量等分别进行了标定,在此基础上,对CA4DC样机各参数进行综合优化试验,结果显示NOx,CO,HC均达到国4排放标准要求,PT值降到0.035 g/(kW.h),已达到阶段目标的要求,发动机性能得到明显改善。     

CA6DN1-42柴油机低温起动试验研究

在不改变发动机静态提前角的情况下,采用人工冷冻室提供的低温环境,对CA6DN1-42柴油机在不同的低温环境下装用不同的起动电机、起动辅助装置时的起动性能进行试验研究,对试验结果进行分析,确定了该发动机的起动极限温度及相关配置要求。     

天然气发动机国Ⅳ排放对策研究

为了实现天然气发动机的国Ⅳ排放,分析了天然气发动机的排放物形成机理,确定了高精度电子控制技术、优化燃烧技术和后处理技术综合应用的技术对策,并据此开发了CA4SH-N天然气发动机,匹配专门开发的YRK- 4G天然气专用催化转化器,获得了良好的降低排放效果,达到了国Ⅳ排放标准的要求.     

匹配皮卡车型的半电控VE泵柴油机的开发

针对匹配皮卡车型开发的CA4DC2-10E3V柴油机,在发动机试验台架上进行了喷油器、油嘴凸出高度、静态供油提前角和EGR的标定优化匹配。皮卡在底盘测功机上,通过匹配氧化型催化转化器和提前角的标定,排放通过了国Ⅲ限值;且整车排放循环油耗为8.4(L·(100km)-1)。     

预喷策略对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响

通过一台6缸直喷、高压共轨柴油机改装成的柴油引燃天然气发动机.试验研究预喷正时和预喷油量对燃烧参数和性能参数的影响,结果表明:相对单次喷射,较晚的预喷正时(30°CA BTDC)能提高发动机有效热效率(BTE),降低HC、CO排放,但NOx排放恶化,而较早的预喷正时(60°CA BTDC)能够在提高发动机BTE的同时,降低HC、CO排放,并且NOx排放基本保持不变;当预喷正时为60°CA BTDC,预喷油量适当增多(3~5 mg/cyc)能进一步提高发动机BTE,降低HC、CO和NOx排放;预喷油量进一步增加(6~7 mg/cyc),NOx排放恶化,并且由于着火相位波动导致燃烧稳定性变差.改善双燃料发动机燃烧和排放特性一方面要增加预喷柴油在可燃混合气中的分布,增大柴油与可燃混合气混合的时间,改善混合气的活性,进而提高燃烧速率;另一方面要强化主喷柴油喷射对着火相位的控制,防止着火相位不一致而恶化燃烧稳定性.     

柴油/CNG双燃料发动机排放性能的试验研究

在设计开发的CA6113BN-01柴油/CNG双燃料发动机的基础上，通过改变燃烧系统参数，柴油供油系统参数和在天然气供气系统参数等，研究了这些参数变化时对柴油/CNG双燃料发动机排放特性的影响。试验结果表明：柴油/CNG双燃料发动机的燃烧室形状对双燃料发动机性能，排放的影响较小。NOx、HC排放量随提前角的变化趋势和柴油机相似，提前角增大，NOx排放量增加，HC排放量也增加，提前角对CO排放影响较小。喷油器的开启压力提高可以有效地改善双燃料发动机的排放。     

电控喷射稀燃天然气发动机的开发

进行了发动机进气系统、燃烧系统、天然气供给系统、点火系统和电控系统等的设计。研究了天然气发动机稀薄燃烧规律,提出了空燃比分区控制的稀薄燃烧控制方案,实现了不采用EGR情况下NO,排放物的有效控制,仅通过匹配氧化催化转化器,使发动机排放达到了欧Ⅲ（ESC）法规要求。试验结果表明,CA6SE1—21N天然气发动机不仅达到了原柴油机的标定功率水平,而且具有良好的可靠性。     

配置高压共轨电控喷油系统的锡柴CA6110发动机性能研究

本文采用自行开发的高压共轨电控喷油系统在锡柴CA6110发动机上进行了匹配试验，摸索了电控系统关键参数对发动机性能的影响规律，并给出了详细的结果，通过对发动机进行的负荷特性和外特性对比试验结果表明，高压共轨电控喷油系统在提高发动机经济性和改善排放方面具有巨大潜力。本次试验积极有效的结果为该系统的实用化研究奠定了基础。     

汽油-压缩天然气(CNG)发动机国Ⅴ排放标定匹配研究

基于单一发动机电子控制单元(ECU),针对压缩天然气(CNG)模式下的NEDC循环排放水平进行标定匹配开发研究。对NEDC工况分解,研究了冷起动、过渡工况、断油恢复供油及稳态闭环控制等工况下,标定匹配对CNG发动机排放水平的影响。结果表明:采用1400r/min的上冲转速、0.78的沉底空燃比带来10%的HC排放改善;对于稳态50km/h工况点通过推迟3°CA(BTDC)的点火提前角度,改善了NOx排放水平。     

SC11CK电控国Ⅲ柴油机的研制

全面介绍了SC11CK340Q3电控国Ⅲ柴油机的主要开发内容,为满足整机的可靠性要求,改进设计了缸盖、机体、活塞动力总成、配气系统、燃油系统等结构,通过柴油机的优化匹配与脉谱标定使柴油机的整机性能满足了开发要求。     

6135AZLD电站柴油机设计开发及结构改进

介绍了6135系列电站用柴油机的结构改进、性能改进过程,并通过零部件优化设计,如曲轴、活塞组件、滤清系统和冷却系统,并进行了燃油系统和增压系统的匹配和优化,使整机性能最终满足开发要求。     

低速二冲程船用柴油机耦合涡流影响的现象学喷雾模型研究

为了更深入地研究低速机缸内涡流对喷雾的影响,开发新的现象学模型并进行了优化计算。该模型在传统的广安博之多区现象学模型之上加入了涡流效应。在模型中,涡流与喷雾的相互作用被分成两个阶段:一是喷雾破碎前空气与喷雾的互相撞击,二是喷雾破碎后的空气的混合与卷吸。根据这两个阶段不同的物理作用,结合动量守恒定理的推导,可以计算出这两个阶段中喷雾被涡流偏转的速度,从而与喷雾的原速度合成得到喷雾与涡流互相作用的合速度。在这个过程中,开发了液滴蒸发、空气卷吸等子模型使计算更接近实际情况。经过与文献中的试验数据进行对比,发现所开发的模型在不同工况(3MPa～9MPa,400K～900K)下对喷雾贯穿距与形态等参数都具有良好的预测效果。通过模型进一步探索了喷射角度对喷雾贯穿距与形态的影响,为后续低速机喷雾优化提供了理论依据。     

柴油/天然气发动机燃烧系统协同优化方法

采用KIVA-3V软件耦合多目标遗传优化算法NSGA-3,开展了柴油/天然气双燃料发动机的引燃柴油喷射参数、运行参数和燃烧室结构参数的协同优化研究.将湍流火焰速度封闭模型(TFSC)与PaSR燃烧模型耦合,建立柴油/天然气双燃料发动机复合燃烧模型.结果表明:复合燃烧模型能较好地模拟柴油/天然气发动机的燃烧过程;采用KIVA3V-NSGA3程序进行了双燃料发动机运行参数、喷射参数等多目标参数的协同优化;多目标参数优化结果的数据对比分析揭示了设计参数对目标参数的影响规律;涡流比和喷射参数的变化会对燃烧室内温度、NOx和CH4的分布产生较大影响.     

柴油机燃油喷射系统故障诊断研究

柴油机喷油器故障直接影响到燃油的喷射质量,导致燃烧过程恶化,影响柴油机的性能指标。常规的模糊神经网络中,模糊运算往往采用静态的、局部优化运算方法,往往存在技术上的难点,为此提出了一种基于补偿模糊神经网络的智能诊断系统。该系统将神经网络和补偿模糊逻辑相结合,采用动态、全局优化的运算,充分利用了相互间的优点,使网络更适应、更优化,加快训练速度。运用到柴油机燃油喷射系统故障中,取得了较好的效果。     

增程器发动机的喷油策略优化

为了研究轨道压力、主喷正时、预喷正时及预喷油量这4个主要喷油参数对增程式电动汽车增程器(APU)发动机有效燃油消耗率和NOx排放特性的影响,根据APU发动机不同工况下的运行特点,结合整车功率需求及所匹配发电机的最佳工作区域,采用多工况点模式的基础控制策略,选取3个稳态工况点为APU发动机的运行工况。之后基于空间填充+V最优设计方法采用混合试验方案,利用二阶多项式回归模型+径向基函数(RBF)神经网络模型建立发动机性能和排放拟合模型。给出APU发动机的性能优化约束条件和优化目标,利用法线-边界交集优化算法(NBI)进行油耗最低和NOx排放最低的双目标优化,确定了3个稳态工况点的最佳喷油策略。结果表明各工况点在优化后的有效燃油消耗率平均降低了4.03%,NOx排放平均降低了30.51%。     

增压直喷汽油发动机基础增压压力优化的研究

为满足当前日益严格的油耗和法规要求,增压直喷技术越来越成为发动机标准的动力配置。各主机厂及设计机构纷纷研发高性能增压直喷发动机。增压器的广泛应用,带来了一系列新的技术难题,如基础增压压力高问题。基于典型增压直喷发动机的开发,分析了基础增压压力的概念,阐释了必须面临的基础增压压力高的新型问题,找出了解决此问题的设计优化方案。最后,通过台架试验和整车试验充分验证了增压直喷发动机基础增压压力高所带来的问题,以及降低基础增压压力后的表现。     

电控高压共轨柴油机配气相位优化设计研究

针对某8.3 L电控高压共轨柴油机,基于GT-POWER软件,研究了配气相位对发动机燃油经济性的影响。根据研究结果设计和试制了新凸轮轴并进行了发动机性能试验,以验证模拟计算结果。研究结果表明,优化设计的凸轮轴成功地改善了发动机全工况范围内燃油经济性,达1.25%。     

二甲醚发动机湍流燃烧模型的研究

根据二甲醚发动机燃烧过程的特点，提出一种湍流燃烧模型。该模型在传统化学动力学模型的基础上，增加了拟序火焰片湍流燃烧模型以考虑湍流对燃烧的促进作用。数值模拟表明，二甲醚在发动机中油束贯穿度比柴油短；油孔附近的油束上边缘处具有合适的燃料浓度和较高温度，最先发生自燃；在扩散燃烧时燃料与空气混合速度慢，燃烧速度慢，持续时间长。计算结果与试验观察基本相符。     

C6121ZLD62电站柴油机性能改进与国产化

介绍了C6121ZLD62型电站柴油机性能改进和国产化的过程。为了满足市场对低油耗、低成本和高可靠性发动机的需求,对喷油泵、喷油器和增压器进行了国产化替代,成功开发出了满足设计要求的产品。