进气氧浓度对柴油机燃烧过程影响的仿真研究

为分析进气氧浓度对柴油机燃烧的影响,通过调节进气氮氧比控制进气氧浓度,应用计算流体力学（CFD）软件FIRE对不同进气氧浓度下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。研究结果表明：进气氧浓度影响缸内混合气质量,进气氧浓度降低,缸内浓混合气增加,扩散燃烧阶段放热速率降低。随着进气氧浓度降低,缸内最高压力和平均温度降低,柴油机燃烧品质变差。富氧燃烧时柴油机NOx排放升高,碳烟排放降低;部分负荷时,进气氧浓度降低,NOx和碳烟排放均降低。     

应用内部热EGR改善柴油机排放性能的研究

运用现代数值模拟仿真方法,建立了某柴油机的整机计算模型,在对其性能进行综合计算分析的基础上,得出了气门重叠角的变化对柴油机内部热EGR率和NOX、碳烟主要排放物的影响规律.整机试验结果表明,应用内部热EGR技术,可实现在保证原机动力性和经济性能的同时,有效改善柴油机排放性能的目标.     

YC6A220C柴油机进气预混甲醇气助燃的排放特性研究

针对柴油机排放工况特性,在不改变YC6A220C柴油机结构和参数的基础上,从排气管道引出高温尾气裂解甲醇气并通入柴油机进气管混合燃烧.通过对比柴油机在各工况下掺烧甲醇裂解气运行与纯柴油(0号柴油)运行实验,研究了共轨燃烧甲醇裂解气时YC6A220C柴油机的排放特性.研究结果表明,预混裂解气的发动机与原机相比,NOX与碳烟排放大幅度改善,HC排放也有明显降低,CO排放略有上升.在高负荷时,NOX排放可降低32.4%,碳烟排放可降低41.6%.     

燃油温度对电控单体泵增压柴油机性能影响研究

为了给柴油机电控系统提供喷油控制参数的修正策略,在1 台电控单体泵式涡轮增压柴油机上进行了燃油温度对柴油机性能影响规律的试验研究。试验结果表明:在一定温度范围内, 随着燃油温度的升高,柴油机的喷油压力和每循环喷油量近似线性地减小、最高缸内燃烧压力近似线性地减小、主燃期会近似线性地增加,最终导致有效功率、排气温度、进气压力近似线性地减小, 有效燃油消耗率近似线性地增加。     

含氧燃料特性对柴油机燃烧以及排放特性的影响

将质量比90％的柴油分别掺混10％菜籽油,10％DMC以及5％菜籽油和5％DMC的混合物,连同纯柴油组成10％RO,10％DMC,5％R0＋5％DMC和柴油共4种燃料,在一台单缸柴油机上进行燃烧、性能及排放试验研究．结果表明：含氧燃料的特性不同对比燃油消耗率和热效率影响较小,但对燃烧和排放影响较大．3种含氧燃料对柴油机缸内最大爆发压力影响不大．与柴油相比,柴油机燃用5％RO＋5％DMC和10％R0时,放热率峰值降低,滞燃期缩短,燃烧始点提前．燃用10％DMC时放热率峰值上升,滞燃期延长,着火延迟．与燃用柴油相比,柴油机燃用5％RO＋5％DMC和10％DMC时,除烟度有所下降以外,CO,HC和NOx排放均高于柴油．柴油机燃用10％RO时的烟度和Hc排放均低于柴油,而CO和NOx排放高于柴油．     

基于排放特性的小型风冷柴油机燃烧过程研究

小型风冷柴油机受结构限制,中小负荷冷却强度偏大,使柴油机CO、HC的比排放偏高。为了探索CO、HC的生成机理,达到中国非道路柴油机第3阶段排放标准,以186F风冷柴油机为研究对象,研究了不同压缩比、有无排气再循环（EGR）试验条件下的污染物排放特性。结果表明,不同方案的NO_x比排放变化率不超过4%,两种压缩比对比结果为：CO、HC的排放分别变化了41.1%和53.9%;有无EGR方案CO、HC的排放分别变化了19.5%和22.5%。通过示功图分析得出结论：CO、HC的生成量主要与滞燃期内的压缩温度有关,在10%负荷工况下压缩终了温度达860 K以上,可有效降低CO、HC的排放;通过不同技术方案协同优化燃烧过程,可使柴油机整机比排放低于中国非道路柴油机第3阶段排放限值。     

润滑油温度对柴油机减速过程影响研究

润滑油温度影响柴油机空载减速过程曲线的变化。为了提高利用柴油机空载减速过程评价柴油机技术状况的准确性,通过对某特种车辆柴油机在不同润滑油温度下的减速过程曲线研究,将不同润滑油温度下测试的空载减速曲线作归一化处理,得出了归一化处理的计算方法,提高了空载减速过程曲线的重复性,减少了不同润滑油温度下空载减速时间绝对误差。     

进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放影响的研究

基于D6114柴油机的BOOST模型,分析了进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放的影响。结果表明：推迟进气门关闭时刻可以减小压缩阶段的压力和温度,从而使滞燃期增长;但是由于缸内工质的减少,缸内平均温度和碳烟排放升高;增压压力的提高可以弥补进气损失,研究发现进气门晚关结合提高增压压力及推迟喷油,可同时降低NO_x和碳烟的排放;在保持爆发压力与原机相同时,采用米勒循环度M60、喷油正时推迟2°CA的方案,油耗降低4 g/（kW·h）,碳烟排放降低6%,而NO_x的排放量降低了31%.     

机油消耗量对增压柴油机排放影响的试验研究

在一台直喷水冷增压柴油机上,分别选择不同型号的活塞环和气门油封进行台架性能试验,测量机油消耗量及废气排放物．研究结果表明：选用刮油效果较好的活塞环和密封效果较好的气门油封,机油燃油百分比降低了73．2％;CO、HC和NOx等排放物均有不同程度的降低,但是变化幅度不大,而颗粒排放物则降低了26．9％,降低效果非常明显．     

掺氢对Cummins ISM370柴油机CO、CO2、HC排放特性的影响

为降低柴油机的排放,近年来,研究加入氢气对重型柴油机排放所产生的影响逐步引起了研究者的关注。在Cummins ISM370柴油机中添加不同比例氢气(最高氢气占进气管氢气空气容积比达7%)与柴油组成混合燃料,进行CO、CO2、HC等排放特性研究。研究结果表明:在各种负荷下,氢气和柴油的混合燃料有助于降低CO、CO2比排放,但总体对THC影响不大;随掺氢量增加,CO、CO2和THC的各自比排放随着负荷的变化规律不尽相同;应该根据负荷选择恰当的加氢比例,最大限度发挥加氢对减少排放的积极作用。     

非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究

介绍了非道路用柴油机排放法规的国内外现状,根据车用重型柴油机的排放标准和非道路用柴油机的排放标准,选择不同型号的柴油机分别进行了8工况与13工况排放实验,分析了两种测试循环的异同点以及控制排放污染物的重点工况.研究表明,8工况与13工况测试循环排放物分担率虽存在一定差异,但在一定程度上,排放物的控制工况相近.     

高原环境下重型柴油机的性能优化研究

为改善重型柴油机在高原环境下的动力下降和燃烧恶化等问题,针对某型重型柴油机进行了不同海拔高度（简称海拔）及不同柴油-空气-燃烧室（简称油-气-室）匹配方案的性能优化研究。通过模拟海拔4 500 m的高原进气状态,开展了重型柴油机不同压缩比、涡流比和喷油器喷孔直径的试验研究。结果表明,随着海拔的升高,柴油机实际运行工况呈现由低速、低负荷向高速、高负荷工况迁移的特性。研究了海拔4 500 m高原环境下柴油机5种油-气-室匹配方案下的性能,5种方案分别为：方案A（涡流比2.2,喷油器10×0.32 mm,压缩比13.3）、方案B（涡流比2.2,喷油器10×0.32 mm,压缩比14.1）、方案C（涡流比1.5,喷油器10×0.32 mm,压缩比13.3）、方案D（涡流比1.5,喷油器10×0.32 mm,压缩比14.1）和方案E（涡流比1.5,喷油器10×0.30 mm,压缩比14.1)。油-气-室匹配仿真与试验研究结果显示：适当提高压缩比、降低涡流比以及选取适当的喷孔直径,可提高柴油机在高原环境下油-气-室的匹配状况;最佳方案D的油-气-室匹配效果最优,柴油机动力性、经济性和排放性均有较明显的改善。     

EGR和掺烧二甲醚对柴油机排放影响的试验研究

在4100QBZL增压中冷柴油机上进行了EGR和掺烧二甲醚对柴油机排放影响的试验研究.结果表明,掺烧质量比为40%(D40)的二甲醚混合燃料,NO_x排放在中低速时略有增加,而高速时明显降低;碳烟排放远小于柴油,最大降幅可达80.5%.加装ERG系统掺烧D40二甲醚混合燃料时,随着EGR率的增加,NO_x排放在不同负荷下均降低;碳烟排放在小负荷时影响较小,而在大负荷时增加较多.当EGR率为9.7%D40混合燃料机与原柴油机相比NO_x和碳烟排放均始终保持在较低的范围内.可见,在4100QBZL柴油机上燃用D40混合燃料并采用EGR技术,可以有效的减少NO_x和碳烟排放.     

柴油发动机颗粒排放物的组分研究

重点对柴油机的颗粒排放物进行分析研究,将柴油机颗粒排放中的碳和可溶性有机成分(SOF)分离开来,并对SOF的来源进行了进一步的分离.研究结果表明:润滑油对柴油机颗粒排放中SOF的贡献不容忽视,降低柴油机润滑油消耗量和改善润滑油品质是降低柴油机颗粒排放的重要技术措施之一.     

含氧组分燃料降低装甲车辆柴油机碳烟排放的研究

在不对柴油机结构进行任何改动的情况下,通过台架试验研究了2种含氧组分燃料—生物柴油和碳酸二甲酯(DMC)对某型装甲车辆柴油机缸内燃烧过程、动力性和排放的影响。结果表明:添加20%的生物柴油会使缸内压力曲线略有前移,对动力性影响不大,外特性扭矩最大降幅小于2%,在中、高转速时降低碳烟排放22%～46%;柴油中添加20%的生物柴油和10%DMC,会使缸内压力曲线后移,压力峰值降低,外特性扭矩降低约5%,降烟效果更好,降低幅度均在25%以上,最高可降61.5%.2种方案NOx排放都有一定程度升高,个别工况下升高约10%.     

利用排气再循环降低汽油机的NO_x排放

为通过排气再循环 (EGR)降低车用汽油机的 NOx排放 ,对 EGR率特性进行了试验优化 .开发了两类压力控制式 EGR系统 ,给出了其组成、结构及工作原理 ,以及实测的 EGR率特性 .比较了用各种 EGR系统整机的排放试验结果     

直喷式柴油机NO_x和碳烟的预测

本文以直喷式柴油机喷油燃烧过程现象学描述为基础，建立了柴油机准维多区燃烧模型，用以预测直喷式柴油机的NOx和碳烟量，计算结果与实测数据比较接近．     

在用柴油车NOx排放的定期检测技术分析

分析了我国在用柴油车NO_x排放定期检测的必要性.基于对目前国内外主要应用的化学发光法、非分光红外吸收法、紫外吸收法和化学电池法4种NO_x检测方法的原理与优缺点分析,结合前3种方法的便携式NO_x分析仪与发动机型式认证试验用NO_x分析仪,对瞬态NO_x排放浓度的比对实验结果,探讨了以上便携式分析仪在在用柴油车NO_x排放定期检测中应用的可行性.     

基于数值模拟的柴油机进气道预测设计研究

利用大型数值模拟软件Fire,结合数值模拟和稳流试验等现代方法,对某新型柴油机进气道进行了预测设计．以流量系数为研究重点,给出了无涡流直气道的设计依据、三维模型、CFD仿真模型、数学模型及其试验方案．计算结果和试验结果基本吻合,验证了利用数值模拟等方法实现柴油机进气道预测设计的可行性,为进一步分析气道内流场及各种参数提供依据．