转子凹坑容积对转子发动机性能参数的影响

编制程序对转子发动机在不同转子凹坑容积下的动力性和经济性等参数进行计算，并利用计算所得数据拟合出发动机功率、有效燃料消耗率以及平均有效压力参数随凹坑容积大小变化曲线，同时分析了转子凹坑容积大小对发动机性能的影响，并与文献中的结果进行了比较，结果表明：该计算方法可以满足工程的需要，可作为汽油转子发动机燃烧室凹坑初步或改进设计的分析工具。     

直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟研究

在理论分析的基础上对原有直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟模型中的一些子模型进行了改进。用改进后的模型预测了转子发动机在不同工况下燃烧室内工质压力、温度的变化及转子周壁的传热量、缝隙体积和漏气面积对燃烧室内工质压力的影响，用试验数据拟合得出了平均机械损失压力随转速变化的关系式，并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明：改进后的模型具有更高的计算精度且稳定性好，能满足工程实用的要求。     

喷射策略对柴油转子发动机缸内燃烧过程的影响

针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于FLUENT软件建立了耦合正庚烷简化机理的二维计算模型,并利用文献数据验证了模型的可靠性。设定喷射持续期不变,对比分析了单次或二次喷油时喷射时刻对燃烧过程的影响。研究结果表明:单次喷射时,缸内压力和缸内温度随喷射时刻的推迟而逐渐提高;喷油提前角为40°CA时CO生成量较高而NO生成量最低。二次喷射时,设置预喷时刻为-40°CA,随着主喷时刻的推迟缸内压力变化不大,CO生成量逐渐降低;当预喷时刻为-40°CA,主喷时刻-8°CA时,与单次喷射时刻为-40°CA相比,保持了较高的缸内压力,CO生成量降低了25%以上,NO生成量有所升高。     

径向密封泄漏作用下喷射策略对柴油转子发动机燃烧过程的影响

为进一步提升柴油转子发动机的性能,对柴油转子发动机缸内燃烧过程进行了研究。此外,考虑到转子发动机在实际工作过程中难以避免的径向泄漏,建立了一种考虑径向密封泄漏的周边进气转子发动机三维动态计算模型,并对模型进行了验证。结合该计算模型,研究了柴油喷射时刻和喷射持续期对燃料分布及燃烧过程的影响。结果表明：当喷射时刻为上止点前80°曲轴转角且喷射持续期为50°曲轴转角时可获得较好的燃烧和排放特性。与原方案相比,缸内峰值压力提升了11.38%,碳烟和CO生成量分别降低了78.71%和92.72%,NO_x和CO₂生成量有所增加。     

点火位置对天然气转子发动机燃烧的影响

为了实现对火花点燃式转子发动机工作过程的动态模拟,建立了相应的湍流和燃烧模型。在此基础上,计算得到了转子发动机缸内的流场、温度场演变及火焰传播过程。并在相同点火条件下,分析了不同点火位置对缸内燃烧过程的影响。研究结果表明:点火位置位于湍流到单向流的过渡区域时,压力峰值增大,但同时缸内平均温度增大,NO排放量也相应增加。     

三角转子发动机汽油喷射系统的试验研究

介绍三角转子发动机的工作原理,提出三角转子发动机汽油喷射系统构架,并研究了系统中的关键技术,进而将研制的汽油喷射系统应用到208cm^3排量的三角转子发动机上。发动机台架匹配试验表明,研制的汽油喷射系统功能良好,三角转子发动机综合性能得到了提高。     

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。     

MPC555在柴油转子发动机电控高压共轨燃油喷射系统中的应用

介绍了MPC555在柴油转子发动机燃油喷射系统中的应用。主要介绍了整个电控系统的核心ECU的设计原理和方法及外围电路和控制策略及各种传感器的A／D转换、喷油器控制、高压泵控制喷油压力控制和CAN总线接口电路。系统具有集成度高,可靠性好的特点,初步试验验证所控制的转子机单缸转速和功率分别达到4400r／min和25kW。     

点火位置对X型转子发动机燃烧过程的影响

为探究X型转子发动机独特燃烧室内复杂湍流场与点火位置的耦合作用对混合气燃烧过程的影响,建立了X型转子发动机的三维计算流体动力学模型,并与试验结果进行对比验证,数值研究了不同点火位置下X型转子发动机缸内燃烧过程,揭示了点火位置对火焰传播、燃烧特性及污染物形成的影响规律。结果表明,在压缩末期,X型转子发动机燃烧室内形成了包括涡流和单向流的复杂湍流场,这与点火位置的耦合作用显著影响火焰传播过程。为了获得较高火焰传播速度,点火位置不宜布置在漩涡区处。点火位置位于凹坑中部时,可以充分利用四周空间和涡团与单向流场过渡处形成的较高速度场加速火焰传播,从而提前燃烧重心,增加放热速率,而且峰值压力提高了25%,指示热效率超过30%;同时其也具有较低的HC和CO排放量;但是由于其缸内峰值温度较大,导致NO排放量增加。     

进气道和燃烧室形状对火花点火发动机燃烧过程影响的研究

本文针对ＣＡ６１０２发动机燃烧慢、循环变动率偏大等问题，对进气道和燃烧室进行了改进。研究了不同进气道和燃烧结构（六种匹配方案）对燃烧过程和性能的影响，发现涡流比和性能之间无单调的相关关系，与燃烧期之间存在二次抛物线型的逆变相关关系，ＣＡ６１０２发动机合适的涡流比在０．９左右，燃烧室设计因素中火花塞的位置对燃烧过程和性能影响最大，火花塞靠近中心布置方案同原机相比，最低燃油消耗率降低了４．１％，最大扭     

OPOC柴油机喷油提前角对燃烧性能的影响

利用AVL FIRE软件对该型样机不同喷油提前角进行模拟计算,对比分析不同喷油提前角下空气利用率、燃烧累积放热量、缸内压力以及指示功率、燃油消耗率的变化情况。结果显示,喷油提前角通过影响滞燃期的燃气混合情况来影响燃烧性能,随着喷油提前角的增大,滞燃期内可燃混合气增多,燃烧放热更集中在360~385℃A完成,热效率高,最大爆发压力增大。对于该型柴油机来说,由于爆发压力的上限要求160 MPa,喷油提前角不得大于47℃A。     

转子发动机电控喷油系统设计

针对某转子发动机的电控喷油系统进行开发研究,以MSP430单片机为核心,设计电控单元的电源、信号处理和喷油驱动等模块的硬件电路,采用程序模块化思想设计电控单元的软件程序,并对电控单元的功能进行半物理试验调试。结果表明:设计的电控喷油系统能够实现对传感器信号的实时测量和计算,并能够根据相应的控制策略输出正确的控制信号。     

汽油喷射稀薄混合气的燃烧

本文研究了汽油喷射发动机稀薄混合气燃烧具有重要意义的空燃比、涡流强度、点火时刻、排气再循环和喷油定时等参数对油耗率和循环波动率的影响，并与化油器供油的发动机作对比分析。结果表明，汽油喷射可燃用更稀薄的混合气，指出在影响汽油喷射燃烧的三个主要因素中，以涡流的影响最大，空燃比次之，喷油定时在上止点前５０°ＣＡ到后１０°ＣＡ之间时对燃烧的影响相对较小。     

气道喷射汽油机缸内燃烧过程的可视化研究

利用光学单缸机和高速摄像系统,研究了喷油正时对气道喷射汽油机暖机工况缸内燃烧过程的影响,并从不同喷油正时对缸内混合气形成影响过程出发,解释了出现的缸内燃烧现象。研究结果表明,气道喷射汽油机在暖机工况缸内燃烧过程会出现较多的扩散燃烧现象;不同喷油正时对应的雾化和燃油进入缸内的机理不同,所形成的混合气质量也有较大差异,导致出现不同的燃烧现象;在排气行程晚期、进气行程早期和压缩行程中期进行燃油喷射,缸内混合气燃烧过程中出现扩散燃烧现象较少。     

大功率柴油机常规喷射系统的发展方向

介绍了国内外大功率柴油机常规喷射系统研究的现状,分析存在的差距和提高喷射性能的关键技术,探讨了大功率柴油机常规喷射系统的发展方向。     

喷油策略耦合EGR对柴油机燃烧过程与CDPF再生性能的影响

以匹配了可变截面几何增压系统(VGT)的D19高压共轨柴油机为研究机型,采用GT-Power和AVL FIRE构建了一维热力学整机模型和催化型微粒捕集器(CDPF)三维仿真模型,针对3 000r/min、50%负荷工况,研究了喷油策略耦合废气再循环(EGR)对燃烧过程和CDPF再生性能的影响。研究表明:随主喷定时提前,有效燃油消耗率(BSFC)先降后升,排气温度降低,排气流量与氧浓度变化则较小,排气中一氧化氮(NO)增加,CDPF再生速率逐渐降低,颗粒物残余量、压降与CDPF出口端二氧化氮(NO_2)同时增加;随EGR率增大,BSFC和排气温度升高,排气流量、排气氧浓度、排气中NO浓度则同时降低。在主喷定时较晚时,随EGR率增大,CDPF再生速率先升后降,颗粒物残余量先降低后略升高;而在主喷定时较早时,随EGR率的增大,CDPF再生速率降低,颗粒物残余量增多。在主喷定时较晚时,提高喷油压力使BSFC和排气温度明显降低;而在主喷定时较早时,提高喷油压力导致BSFC反而快速增加。此外,随喷油压力提高,排气流量与氧浓度变化较小,排气中NO浓度增加,CDPF再生速率逐渐减小,颗粒物残余量、压降和CDPF出口端NO_2排放同时升高。总体上,相比喷油压力,主喷定时对CDPF再生过程影响更大。     

不同喷射时刻下缸内直喷天然气发动机的燃烧特性

开展了天然气高压缸内直喷发动机不同喷射时刻时的燃烧特性研究。研究结果表明：燃料喷射时刻对发动机性能及排放有较大影响,喷射太迟会导致天然气和空气混合时间短,混合效果差,燃烧持续期长,放热速率慢。喷射过早会导致充量系数下降,燃料容易进入燃烧室狭缝间隙处,造成较高的HC排放。对于给定转速,发动机存在一个最佳燃料喷射提前角,此时缸内最高压力值最大,最大压力升高率和最大放热率最大,放热速率快,燃烧过程等容度好,火焰发展期、快速燃烧期和燃烧持续期短,发动机热效率高,HC、CO排放也维持较低水平。     

燃油喷射正时对直喷式天然气发动机性能的影响

使用快速压缩装置研究了燃油喷射正时对直喷式天然气发动机性能的影响。研究结果表明,提早喷射（喷射正时60ms)会降低燃烧初期放热速率而增加后期放热速率;推迟喷射（喷射正时75ms)会增加燃烧初期放热速率而降低后期放热速率;在喷射持续期结束时（喷射正时80ms)点火放热持续期最短;提早喷射增加火焰发展期而推迟喷射会增加后燃期;在当量比相同且大于0.8的条件下,提早喷射会产生相对量低的CO,而推迟喷射会产生相对量高的CO;在当量比为0.6-0.8时,不同喷射正时条件下NOx均较高,喷射推迟NOx降低;在当量比为0.5-0.8时,燃烧效率较高,当量比小于0.5或大于0.8时燃烧效率都会降低。