玉柴高原型柴油机的研制开发

首先分析了高原的环境特点及高原环境对柴油机性能的影响,并对玉柴柴油机在高原上的性能验证情况进行了介绍,证明了柴油机在高原环境下依然可以获得相当好的动力性、经济性和排放性能。最后根据性能验证优化结果对柴油机的涡轮增压系统、冷却系统、冷启动系统、空滤器系统、材料的选择改进进行了详述和总结。     

涡轮增压器与柴油机高原配合特性估算与应用

采用离心式压气机特性转换方法,将某涡轮增压器离心式压气机的平原特性换算成高原特性。估算了该增压器与某重型柴油机在高原地区的配合特性以及柴油机的一些性能参数。最后在实际高原标定试验中对估算结果进行了验证。该估算方法有一定的工程应用价值。     

高原运行柴油机进气系统改进技术应用研究

针对高原运行柴油机出现的功率下降、油耗上升、热负荷升高等性能恶化问题,从进气系统方面分析原因;并通过空气滤清器、涡轮增压器、中冷器等进气系统的相关组成部分的技术改进来解决上述问题。研究为高原运行柴油机环境适应性改造提供了可行的技术参考。     

汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究

针对高海拔地区特殊环境,分别在海拔20,2 200,3 800 m环境对涡轮增压柴油机进行了实地台架及道路试验,结果表明:随着海拔升高,涡轮增压柴油机的动力性、经济性、可靠性等指标都会恶化,但采取适当措施,可以明显减少恶化程度;把最大扭矩点置于增压器压气机最高效率区,而额定功率点效率应在66%左右,能够提高柴油机高原综合性能;提高压缩比和起动机功率是保证高原起动性能的有效办法。     

柴油机高原喷油策略遗传算法优化及罚参数研究

针对高原环境下,涡轮增压柴油机动力性恶化,涡轮增压器喘振、超速和涡轮入口温度上升等问题,提出通过遗传算法优化喷油策略恢复高原功率的方法.在柴油机性能仿真模型的基础上,建立了柴油机高原喷油策略优化模型,设计了遗传算法中选择优良个体的依据——适应度函数,通过仿真研究喷油参数对喘振裕度的影响规律,并结合喷油参数对增压器转速和涡前温度的影响规律,将适应度函数中的罚参数的个数由4个缩减为2个,研究了罚参数对种群分布和优化效果的影响,提出了罚参数取值方法并验证了其合理性.海拔4,km条件下的优化结果显示:标定点功率相对原机提升21%,,恢复至原机平原水平的89.5%;燃油消耗率相对原机降低9.6%,.     

柴油机高原工作特性的分析

本文从试验研究出发,分析了采用“等油量法”调节的非增压、增压柴油机的工作特性随海拔高度变化的规律.指出采用废气涡轮增压与进气放气的复合系统是改善高原恢复功率柴油机工作特性的有效方法.     

高原增压柴油机的匹配问题

柴油机在高原使用时,功率有很大的下降。采用废气涡轮增压器,可以恢复原机功率。为了了解增压器与柴油机在不同的海拔高度的匹配特性,作者做了增压器与柴油机不同海拔高度的匹配试验(由于条件限制,以下列举的数据,只表示变化趋势,不能表示准确值)。     

利用动力涡轮回收利用汽车柴油机的排气余热

对在车用增压柴油机增压涡轮后串联动力涡轮以回收利用柴油机排气余热进行了数值仿真研究。计算分析了动力涡轮直径大小对余热回收的影响,以及动力涡轮对柴油机本身性能和增压涡轮的影响。结果表明,动力涡轮的大小对增压柴油机系统影响较大,动力涡轮的选型应使动力涡轮在最大效率点运行时,柴油机和动力涡轮总输出功率最大;动力涡轮转速随动力涡轮直径的增大而降低,选用较大的动力涡轮有利于为其匹配传动装置。串联耦合动力涡轮之后,在柴油机高速时可提高系统总输出功率,降低有效燃油消耗率(BSFC),但在柴油机低速时会使系统性能恶化。建议使用低速旁通装置来限定动力涡轮仅在柴油机的高速区投入运行,以避免低速时柴油机和增压涡轮性能下降,高速时回收利用柴油机排气余热,达到节能的目的。     

高海拔可调两级增压柴油机油气协同控制研究

以某Ⅴ型6缸柴油机为研究对象,采用GT-Power软件开展高海拔可调两级涡轮增压柴油机油气协同控制研究。仿真模型的进气模块选用可调两级涡轮增压系统,燃烧模块的标定采用柴油机在低过量空气系数下的试验数据进行。采用该标定后的仿真模型开展了不同过量空气系数和喷油量工况下柴油机高原性能仿真计算。结果表明:在海拔4 500 m,且满足最高燃烧压力和排温限制的条件下,采用可调两级增压并结合油气协同控制,柴油机扭矩和功率可达到100%恢复;研究同时获得了最大扭矩和最大功率恢复的油气协同控制方法。     

柴油机增压技术在高原环境下的应用

总结了高原环境对发动机各方面性能的影响,以及研究人员针对功率下降提出的解决措施。增压系统的改进成为目前主要研究方向,介绍了两类改进措施:高原增压匹配和可调增压技术。以带放气阀的增压器、可调截面涡轮、二级增压、相继增压、电辅助增压和复合增压这几种典型的可调增压为重点,介绍了各种技术的原理、发展、应用现状,并讨论了这些技术在高原环境下的应用前景。通过研究成果的总结和方案之间的对比可知,可变截面涡轮、二级增压、转速可控复合增压方案不仅能够使柴油机获得较好的高原功率恢复效果,而且具有较强的实用价值。     

柴油机富氧燃烧技术研究

降低柴油机的NOx与碳烟排放是内燃机进一步发展的重要举措。应用膜法富氧燃烧能够提高柴油机燃烧性能,降低排放。本文介绍了膜法富氧技术的原理及其参数设计要求,并以柴油发动机为例,建立内燃机燃烧模型和排放模型,通过针对模型的分析研究膜法富氧技术在柴油机上应用的可行性。     

大功率柴油机增压电控调节系统的研究

本文在大功率柴油机供油量控制和ＶＧＴ涡轮截面控制的基础上,以高速数字开关阀为关键元件,以电波位置伺服系统为核心,对大功率柴油机多任务电控调节系统的各个环节进行了分析研究,建立了电控柴油机动态调节系统的模型,为增压柴油机多任务控制系统的开发和应用提供了系统模型和理论依据,为我国电控柴油机向发动机管理系统方向发展作了有益的探索。     

水冷柴油机最佳冷却液工作温度的试验研究

提出了水冷柴油机最佳冷却液工作温度的概念。建立了旨在改善柴油机经济性、动力性并降低噪音的柴油机最佳冷却液工作温度的数学模型 ;建立了在最佳与实际工作温度下柴油机特性计算比较模型 ;提出了为寻求柴油机最佳冷却液工作温度的试验方法 ,针对 WD6 15 .6 7柴油机进行了相关试验 ,找到了 WD6 15 .6 7柴油机的最佳冷却液工作温度值 ,给出了 WD6 15 .6 7柴油机在冷却液最佳与实际工作温度下柴油机特性的比较结果。     

中冷技术对涡轮增压柴油机性能影响的研究

对废气涡轮增压中冷柴油机理论循环热效率进行了辨析.应用Matlab语言和Avl Boost软件,对EQ6102D柴油机工作循环进行了建模、编程和模拟计算,并对发动机进行了水冷和空冷2种模式的试验,计算与试验结果均表明中冷技术在提高发动机功率、降低排气温度和抑制NO_x生成方面效果显著,在提高热效率方面效果不明显,深度中冷加上适当增大空燃比,可提高热效率约5%.     

天然气-柴油双燃料准均质燃烧过程的研究

通过发动机缸内分析法,对发动机的典型工况燃烧特性进行了试验研究,结果表明,天然气-柴油双燃料在低速时具有比燃烧纯柴油高的指示压力,最高爆发压力大于纯柴油,最大压力升高率也具有相同的规律,且双燃料的循环变动量大于柴油;而在中、高转速下,其具有与低速情况相反的规律。     

柴油机增压器智能防喘装置的研制

分析了柴油机增压器低温喘振的原因和危害,介绍了开发的柴油机增压器智能防喘装置的原理和控制规律。试验验证和实际应用表明,该装置能有效解决内燃机机车柴油机增压器低温喘振的问题,使柴油机的机械负荷、热负荷控制在规定的最佳设计范围内。     

新195型柴油机的研制

详细介绍了新195柴油机的设计思路、主要系统的设计方案及结构特点、主要性能指标及试验研究情况。新195型柴油机的技术指标完全达到了国家第二代单缸柴油机的要求，其万有特性最低燃油耗达到205g／（kW·h）的国际先进水平。     

纯植物燃油的应用研究

本文介绍植物汽油和植物柴油分别在摩托车和柴油机上进行性能试验的研究成果.对比试验结果表明:无需结构改造,在摩托车和柴油机上可直接燃用植物燃油.     

船用全电控柴油机满足IMO NOx排放限值的试验研究

分析了当前船用柴油机降低NOx排放研究的现状和趋势。介绍某船用低速全电控共轨柴油机控制NOx排放的方案及调试方法,对该柴油机进行了性能和排放水平测试,结果表明：利用全电控技术并进行优化匹配的船用柴油机满足IMO NOx排放限值的要求。     

LPG/柴油双燃料发动机动力性的试验研究

针对LPG／柴油双燃料发动机的动力性进行了研究。与燃用柴油相比，在相同热能消耗的情况下，掺烧液化石油气后，发动机的输出功率会增加，亦即发动机的动力性在掺气后会提高。随着掺比的增加，动力性上升，达到一定掺比时，动力性又开始下降，但仍高于燃用纯柴油时的动力性。试验结果表明，在掺比为20％～30％时，发动机的输出功率最高。