二甲醚/柴油双燃料燃油供给系统中消除燃料气化现象的研究

传统Bosch燃油系统改装的DME/柴油双燃料供给系统在实际应用中存在高压燃油泵腔内DME燃料的"气化"现象,这种气化现象会导致燃料供给系统的供油量严重不均和产生"气阻",有一种简单的旁通单向阀技术方案,可消除Bosch燃油泵腔的DME气化现象。分别采用AVL-HYDSIM仿真软件建立DME/柴油双燃料Bosch供给系统和旁通单向阀双燃料系统的仿真模型。仿真研究结果表明:传统DME/柴油双燃料供给系统的Bosch泵腔不可避免存在严重的气化现象;气化现象是由于Bosch燃油泵的结构所致,泵前双燃料的供给压力、双燃料中DME燃料比例、改变泵腔温度/燃料温度等措施无法消除DME气化现象;旁通单向阀方案能够有效消除Bosch泵腔的DME气化现象;旁通单向阀方案具有简单有效、极低成本、便于实际应用推广的特点。     

电控高压油泵供油效率仿真计算与分析

基于AMESim建立高压油泵的仿真模型,包括低压油路、燃油比例控制阀、凸轮、柱塞偶件、出油阀、进油阀等,利用仿真模型分析低压油路参数、柱塞顶隙容积对油泵供油效率的影响,通过高压油泵试验台试验对比验证仿真模型的准确性。结果表明:低压油路的控制压力较小时,油泵供油效率随着泄压阀控制压力的增大明显增加;当压力达到一定值之后,供油效率缓慢增加;在相同条件下,转速越高油泵供油效率越高;油泵供油效率随进出油阀余隙容积增加而逐渐降低。     

二甲醚/液化石油气双燃料液滴蒸发特性的数值研究

以单一组分液滴在静止环境中的蒸发模型为基础,建立多组分液滴蒸发的折算数学模型,并以二甲醚(DME)/液化石油气(LPG)双燃料液滴作为研究对象,对其亚临界蒸发过程进行了详细的模拟研究。获得了各组分在不同环境温度和环境压力下液滴蒸发的湿球温度,以及组分摩尔分数变化时双组分液滴湿球温度的变化情况。考察了液滴中组分的初始摩尔分数、液滴初始温度、环境温度和压力及混合规则对蒸发过程的影响,结果表明:相同环境条件下,混合物的湿球温度随DME摩尔分数的增大而升高;液滴初始质量相同时,DME初始摩尔分数越大,蒸发的时间越长;初始质量及组分初始浓度一样的多组分液滴,初始温度越接近湿球温度,蒸发时间越短;环境压力越高,液滴湿球温度越高,气体混合物扩散系数越小,液滴生存期内加热期所占的比例明显增加,蒸发时间较长;使用混合规则二,蒸发时间较长。     

船用中速柴油机电控燃油喷射系统匹配

针对4190船用中速柴油机,提出由电控组合泵替代传统机械泵,利用AMESim软件建立电控组合泵燃油喷射系统模型,确定试验用凸轮型线、喷孔直径、油泵柱塞直径、高压油管长度等参数。通过发动机台架试验研究凸轮工作段位置、喷油器伸出高度、喷孔直径及供油提前角对柴油机经济性和排放的影响。研究结果表明:凸轮工段位置影响喷油规律,从而影响经济性和排放;喷油器伸出高度减小会导致经济性变差;喷孔直径越小,最低燃油耗的供油提前角越大;减小喷孔直径,燃油喷射压力提高,有利于降低燃油消耗率和NOx排放,但小喷孔直径的喷油持续期长,后燃增加,效率下降且CO排放增加。     

二甲醚燃料喷射过程的试验研究

系统研究了二甲醚 (DME)燃料的喷射过程 ,测试了不同工况下的油管泵端压力及嘴端压力、喷油器针阀升程和油管中燃料的音速。试验结果表明 :在供油提前角、转速和负荷相同的情况下 ,燃用二甲醚时油管泵端和嘴端压力的上升和下降速度、压力峰值都比燃用柴油时低 ;油管中 DME的音速远低于柴油 ;随着负荷的下降 ,DME的音速下降 ,且下降的速率远比柴油的大。与柴油相比 ,二甲醚的喷射延迟期和喷射持续期长 ,喷射始点的循环变动较大。     

基于平衡蓄压器容腔压力波动的凸轮型线优化

在开发一种采用进油计量阀对进油计量,由凸轮轴驱动柱塞运动形成高压燃油供给蓄压器容腔的新型蓄压式喷油泵系统(NAPS)过程中,从平衡蓄压器容腔压力波动的角度,通过对传统机械喷油泵与NAPS系统的凸轮工作特点比较,得到NAPS系统凸轮设计的两个优化措施:凸轮型线优化与相位优化。基于上述优化措施本文介绍了具体的优化设计方法。     

江西五十铃VE泵高速自动熄火故障分析

一台江西五十铃VE泵,使用中用户反映该泵起动性能和怠速运转很正常,但油门加到高速位置时,发动机会自动熄火。拆下油泵上试验台检查,全负荷各转速点工况油量均符合技术要求;油泵回油量,泵腔内压力也都在调整规定值内,K、KF值也在装配值之内,油泵也没有漏油现象。将油泵重新装回发动机上试车,上述故障依然存在。 怀疑是油泵低压油路有堵塞或进空气现     

电控单体泵多泵供油系统一致性研究北大核心CSCD

通过开展不同低压供油压力和单泵关键结构参数对多泵一致性的影响研究,获得了多泵供油特性随各参数的变化规律。利用AMESim一维仿真软件建立了电控单体泵(electronic unit pump,EUP)单泵和某8 V柴油机多泵供油系统模型,对比试验数据验证模型的准确性。随后探究了低压供油压力和凸轮转速对单泵及8 V多泵供油系统中同侧4个单体泵的充油压力和供油压力的影响,确定0.6 MPa为最合适的低压供油压力,并获得了各缸供油峰值压力和峰值压力一致性的变化规律。同时研究了单个单体泵主要结构参数对自身和同侧4个单体泵的影响,得到散差随各参数的变化规律。研究结果表明:半锥角和高压油道直径变化时整体散差变动幅度均在0.5%以内;控制阀升程和柱塞直径变化时,喷油量和峰值压力散差波动的幅度分别为2.03%、0.58%和0.93%、0.19%,因此在加工制造时要严格控制控制阀升程和柱塞直径的精度。     

N次谐波喷油泵凸轮的设计方法

本详细地讨论了Ｎ次谐波喷油泵凸轮的设计方法，这种凸轮型线能满足油泵高速化发展的需要，可以有效地减小油泵的振动，噪声以及由此带来的一些不良后果，该凸轮在上升段逼近切线凸轮，具有较大的供不同速率，在负加速段端满足柱塞弹簧特性曲线，可减小弹簧的预紧力。     

二甲醚/液化石油气液滴超临界蒸发特性的数值模拟

引入相平衡理论建立了DME-LPG-N2三元气、液高压相平衡,获得了液滴表面各组分的物质的量分数.建立了混合液滴超临界蒸发的计算模型,计算了二甲醚(DME)/液化石油气(LPG)双燃料液滴的蒸发过程,考察了液滴的初始直径、初始组分、环境温度和环境压力对蒸发过程的影响.结果表明:环境压力、温度越大,环境介质(N2)在液滴中的溶解越明显;液滴初始直径越小,蒸发寿命越短;液滴中DME越多,亚临界蒸发过程中的液滴蒸发寿命越长,而超临界蒸发过程中液滴蒸发寿命越短;环境温度越高,液滴蒸发寿命越短;在研究的温度范围内,环境压力越高,在亚临界条件下液滴蒸发寿命越短,而在超临界条件下液滴蒸发寿命越长.     

二甲醚发动机低压共轨燃料系统关键部件研究

针对二甲醚（DME）应用于柴油机易造成燃料供给系统严重磨损与泄漏的现状,基于二甲醚低压共轨燃料系统,对系统中的加压泵及喷油器等关键部件重新设计;介绍了DME新型加压装置——直列隔膜式燃料泵及DME新型喷射装置——独立润滑喷油器的结构及工作原理,并进行了相应的试验研究。进一步完善了二甲醚低压共轨燃料系统．为二甲醚发动机的深入研究奠定了基础。     

共轨燃油系统高压油泵设计研究

本文针对共轨燃油系统高压油泵若干关键问题进行研究,采用高次方函数凸轮模型进行了三作用凸轮的型线设计,应用有限元分析方法和液-固耦合模型,就柱塞偶件不同结构设计方案对其径向间隙和燃油泄漏量的影响进行了对比分析。计算结果表明,首次提出的柔性可变截面柱塞方案可有效减少柱塞偶件的径向间隙和燃油泄漏量,为实现共轨燃油系统高压油泵的性能优化提供了新的技术途径。     

直喷柴油机燃用二甲醚的试验研究

在直接喷射式柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,对柱塞有效行程和柱塞直径、供油提前角、喷油压力、进气涡流比、喷嘴型式等燃烧系统主要参数对发动机功率和热效率的影响进行了研究,在燃料供给系统中增加燃油输送泵,消除了气阻,发动机可以在宽广的转速和负荷范围内稳定运行,发动机热效率比原机高３％ 。在优化燃烧系统参数的基础上对示功图和排放的测量及计算表明：二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和 Ｎ Ｏｘ 排放均低于原机,烟度排放为０。试验结果显示了直喷式柴油机燃用二甲醚在降低排放方面的优越性能。     

150MPa燃油喷射系统的研究

本文介绍150MPa燃油喷射系统的试验研究;着重阐述不同方案燃油凸轮、针阀偶件、出油阀偶件、柱塞偶件和高压油管在喷油泵试验台上匹配试验后获得的试验数据以及该喷射系统峰值压力达到大于等于150MPa的情况;并对试验结果进行简单的分析。     

某柴油机用单体泵主要参数优化设计

针对某配用单体泵柴油机在运行中出现的油耗增加、排放变差、凸轮早期磨损等情况,建立了单体泵运动件的三维模型,通过运动学和动力学分析并结合喷油泵台架试验,指出了问题最主要根源——原单体泵凸轮型线工作段包角过小。根据这种情况和国Ⅳ排放要求对单体泵凸轮型线和柱塞弹簧等进行了重新设计。     

数值计算在顶隙式喷油泵柱塞设计上的应用

利用AVL公司HYDSIM软件对顶隙式喷油泵柱塞进行分析,顶隙柱塞改变了喷油速率曲线,使发动机燃烧柔和,有利于降低NOx和燃烧噪声;同时,分析了顶隙结构参数(磨削深度和磨削高度)对供油提前特性、喷油提前特性的影响;结果表明,采用顶隙式柱塞可使喷油始点提前2.2°凸轮转角,满足配机要求。     

Effect of pressure for direct fuel cells using DME-based fuels

The performance of direct fuel cells using dimethyl ether(DME)-based fuels is presented at a relatively low temperature of 80 °C. DME is supplied to the fuel cells either by gas phase or aqueous phase for the operation of direct fuel cells. In order to keep DME in liquid phase during operation, fuel cells were operated at higher pressure up to 5 bar. For further increase of the power density from direct DME fuel cells, DME was mixed with methanol solution and fed into the fuel cells by the vapor pressure of DME itself without a liquid pump. In this study, we have obtained the highest power density of 210 mW cm⁻² at a temperature of 80 °C when the fuel cell is operated with the mixed fuel with 2 M methanol solution under 4 bar.     

Parametric studies for improving the performance of a Jatropha oil-fuelled compression ignition engine

A single cylinder, constant speed, direct injection diesel engine was operated on neat Jatropha oil. Injection timing, injector opening pressure, injection rate and air swirl level were changed to study their influence on performance, emissions and combustion. Results have been compared with neat diesel operation. The injection timing was varied by changing the position of the fuel injection pump with respect to the cam and injection rate was varied by changing the diameter of the plunger of the fuel injection pump. A properly oriented masked inlet valve was employed to enhance the air swirl level. Advancing the injection timing from the base diesel value and increasing the injector opening pressure increase the brake thermal efficiency and reduce HC and smoke emissions significantly. Enhancing the swirl has only a small effect on emissions. The ignition delay with Jatropha oil is always higher than that of diesel under similar conditions. Improved premixed heat release rates were observed with Jatropha oil when the injector opening pressure is enhanced. When the injection timing is retarded with enhanced injection rate, a significant improvement in performance and emissions was noticed. In this case emissions with Jatropha oil are even lower than diesel. At full output, the HC emission level is 532 ppm with Jatropha oil as against 798 ppm with diesel. NO level and smoke with Jatropha oil are, respectively 1162.5 ppm and 2 BSU while they are 1760 ppm and 2.7 BSU with diesel.     

1.5kW柴油机喷油系统的研究

通过对１５ｋＷ柴油机喷油泵凸轮运动规律、喷油泵、喷油器和高压油管进行试验与分析,论述了这些参数对整机性能的影响,并揭示了现有１５ｋＷ柴油机喷油系统存在的问题,提出了相应的改进措施,即采用小直径喷孔喷油嘴和减小油泵柱塞直径可获得良好的发动机性能。