柴油机TR燃烧系统的性能研究

为了减少柴油机的排放污染物,设计了新型的TR(Three Rapidity)燃烧系统。该系统采用带中心喷油孔的多孔喷油嘴,使用的燃烧室是在收口ω形燃烧室的基础上改进的,底部中央有一平顶凸台,四周壁面上设有导向圆弧。在一台单缸135柴油机试验台架上对该系统的性能进行了研究。结果证明,经过优化发动机标定工况的最低油耗降到225g/(kW·h),排气烟度小于1BSU。此外,当供油提前角θfs在从20°CABTDC到3°CABTDC范围内变化时,排气烟度随供油的推迟而略有增加,同时排气中NOx浓度降低。但是随供油的进一步推迟,在中小负荷时发动机排气烟度值降低到0.3BSU以下,同时NOx浓度仍然只有100×10 6左右。     

柴油机TR燃烧系统实现低温预混合燃烧的研究

为了验证TR燃烧系统降低发动机排放、实现低温预混合燃烧的能力,在一台经过改造的单缸135柴油机上进行了降低压缩比、燃用柴油-乙醇混合燃料和推迟供油的试验研究.结果表明,压缩比ε降低后,着火推迟,最大放热率增加,缸内最高压力和最高温度降低,NOx排放也降低.但是中高负荷时燃烧速率降低,有效油耗率增加.当燃用乙醇体积含量20%的乙醇-柴油混合燃料时,与燃用柴油燃料相比,着火延迟期延长,烟度大幅度降低.小负荷时缸内最高压力、最高温度、最大放热率和燃烧速率都降低,NOx降低较多;中高负荷时最大放热率高于后者,燃烧速率提高,NOx降低得较少.当供油定时从15°CA BT-DC推迟到13°CA BTDC后,烟度基本不变.     

柴油机TR燃烧系统的设计与试验研究

通过比较HCCI燃烧和预混合近似等压燃烧理论,设计出了以“快速低压喷射、快速混合气形成和快速燃烧”为特征的柴油机TR(three rapidity)燃烧系统.该系统采用带中心喷孔的多孔喷油器,燃烧室四周壁面上设有导向圆弧,底部带有平顶凸台.另外,在一台 135单缸柴油机上对新系统进行了试验研究.结果表明,在与原机相同的供油提前角下,新系统满负荷工况下的油耗率降低 1600左右,波许烟度值降低 8000,NOx浓度有所增加.进一步推迟供油后,波许烟度值有所上升,NOx迅速降低.供油提前角为 13°CABTDC时,烟度值和NOx浓度都比较低.     

柴油机TR燃烧系统的数值模拟

为了改善柴油机的油气混合过程,开发了TR燃烧系统。该系统在原机ω型燃烧室的基础上增加壁面导向圆弧,配合锥面4×Φ0．36十垂直中心喷孔1×Φ0．20喷油器。以对TR燃烧系统的可视化研究为依据,应用STAR-CD软件对其喷雾混合过程进行三维数值模拟。结果表明导向圆弧形成的二次射流增加了空气卷吸和油气混合空间。中孔油束与中心凸台碰撞形成的盘状喷注同样也增加了中心处的油气混合;TR燃烧系统具有较少的燃油附壁质量并存在多处大小不同方向各异的漩涡,加速了油气混合。台架试验表明：TR燃烧系统在中低负荷时排放烟度低于0．1 BSU,全负荷时低于0．4 BSU。推迟供油提前角至11℃A时,NO_x排放大幅度降低,浓度为203×10~(-6)～776×10~(-6),烟度在0．3～0．6BSU之间。试验表明TR燃烧系统在降低柴油机排放方面具有较大的潜力和应用前景。     

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...     

柴油机燃烧的新发展——热预混合近似等压燃烧

<正> 1 前言柴油机燃烧方面的研究虽有很大发展,但总的来说是受着已定的战略方向的限制,只是在战术上作些改变,因此始终不能从根本上解决爆压高、工作粗暴、NOx排量高、混合不良、燃烧不完全、冒烟、排温高、排放微粒数量多以及空气利用率低等问题。今后由于国民经济的发展,人们对柴油机经济性能、排污性能的要求越来越高,必须从内燃机发展的道路、战略方向上寻求新的出路。基于这种思想,近年来在燃烧方面,从理论到实践进行了大量研究工作。本文就所     

船舶柴油机燃烧技术研究

浅析了船舶柴油机燃烧技术研究的背景和现状,重点介绍了新燃烧概念、废气再循环、高压燃油喷射、进气增压与可变配气、替代燃料、智能燃烧控制等技术的研究进展。通过对相关研究工作的分析和总结,凝练出了船舶柴油机燃烧技术领域的基础和热点科学问题。     

柴油机低温火焰预混合燃烧的试验研究

柴油机实现低温火焰预混合燃烧,可降低最高燃烧压力,抑制火焰传播速度,有效地减少NOx的排放.本文通过在1135型柴油机中采用适当减少压缩比、提高喷油速率、相应推迟喷油定时、用少量燃油预喷射及乳化柴油等技术,进行了降低气缸平均燃烧温度的比较试验,获得了NOx和碳烟排放明显降低和燃油耗率得到改善的效果.     

X6200Z型柴油机燃烧系统的试验研究

本文介绍了X6200Z型柴油机的试验研究,着重阐述4种喷油嘴、2种涡壳、不同供油提前角匹配后获得的试验数据,并对试验结果进行简单的分析     

柴油机燃烧系统优化设计初探

柴油机燃烧系统设计的合理与否,对柴油机的经济性与排放等性能有着至关重要的影响。笔者通过对１３５系列柴油机燃烧系统中各种型号的主要件进行不同组合试验,为优化设计系列柴油机燃烧系统提供了参考依据。     

进气预混乙醇对柴油机碳烟与NOx排放的影响参数研究

在一台自然吸气式直喷柴油机上，按照组合燃烧的要求．全面、系统地研究了不同喷嘴孔径、不同供油定时、不同喷醇的始点对发动机碳烟、NOx排放以及经济性的影响．研究结果表明，为了获得更低的碳烟和NOx排放以及优越的能量经济性，与燃用纯柴油的发动机相比，采用进气预混乙醇的组合燃烧发动机的柴油供油定时可以稍迟或保持不变，燃油喷嘴的孔径应适当减小，预混乙醇的发动机负荷起点应适中．     

预混合氢气/柴油发动机燃烧及排放特性

以ZS1100单缸柴油机作为研究对象,设计了进气管加氢的预混合氢气进气系统.通过调节进气加氢量,对进气加氢预混合氢气/柴油发动机不同工况下的燃烧及排放特性进行了试验研究.结果表明,氢气和柴油燃烧过程中的协同作用使得进气加氢预混合氢气/柴油发动机的燃烧和排放表现出一些特性.     

燃烧参数对汽油/柴油双燃料HPCC性能和排放影响的试验

在一台改造的单缸柴油机上,转速为1,500,r/min、平均指标压力为0.9,MPa工况进行了不同参数对汽油/柴油双燃料高比例预混合低温燃烧(HPCC)方式燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,调整EGR率和汽油比例可实现HPCC燃烧过程优化,在保持发动机高燃油经济性的前提下使NOx和碳烟(Soot)排放大幅降低;进气压力对Soot的影响不明显,但进气压力过低将限制汽油比例的提高,NOx排放偏高,进气压力过高使燃烧效率和热效率降低;提高柴油喷油压力,滞燃期延长,最大压升率及最大爆发压力降低;提高喷油压力可同时降低NOx和Soot排放,但喷油压力对燃烧效率、指示油耗、HC和CO排放影响不大.在HPCC燃烧中,通过优化EGR率、汽油比例、进气压力和柴油喷油压力,在不使用后处理器的前提下可使NOx和Soot排放分别低于0.4,g/(kW.h)和0.003,g/(kW.h),并保持较高的热效率,但HC和CO排放偏高,需要采用有较高转换效率的氧化后处理器加以解决.     

柴油引燃乙醇均质混合气的二元燃料燃烧特性

在一台单缸增压中冷试验柴油发动机上,研究了不同转速和负荷下乙醇在进气道形成均质混合气,然后在气缸内由柴油引燃的二元燃料燃烧特性.结果发现:采用柴油引燃乙醇混合气的二元燃料燃烧方式,在高负荷时预混燃烧量明显增加,扩散燃烧大幅度减少;在低负荷以及整个低速工况下都实现了单峰快速放热.另外,采用这种燃烧模式能够降低绝大部分工况的最高燃烧温度,并缩短高温持续时间.研究还发现,这种二元燃料燃烧大部分工况的最高爆发压力和压力升高率都比原机高,燃烧持续期短于原机,在中高负荷时能大幅度地减少柴油消耗并提高发动机热效率.与原柴油机相比,采用二元燃料燃烧的指示热效率最高提高了11.09%.