喷油参数对共轨柴油机排放影响的试验研究

针对某款轻型车用柴油机的燃油系统,进行了油嘴伸出量和柴油机燃烧室的匹配选择。试验研究了在转速为1696r·min-1,转矩为146N·m的工况下,轨压、主喷正时、预喷射参数以及EGR对NOx、烟度及燃油消耗率的影响。结果表明:在1.4mm的喷油器垫片下的油嘴伸出量,烟度最好。在试验所研究的工况点下,增大轨压可有效改善燃油雾化特性,使得烟度和燃油消耗率降低,但NOx排放增多;推迟主喷正时可有效降低NOx的排放,这两个喷油参数可作为优化柴油机性能的重要指标。通过试验可知,柴油机存在一个最佳的主预喷间隔;随着预喷油量的增加,烟度和燃油消耗率逐渐增加,NOx呈现先减少后增加的趋势;EGR阀开度的增加使NOx明显减少,但EGR阀开度在30%之后,烟度开始明显恶化。     

喷油器结构参数对重型柴油机影响的研究

本文在一台某重性柴油机上研究了不同喷油器参数对柴油发动机性能及排放的影响,研究表明喷油器的流量、孔数、落点对柴油发动机的燃油经济性、涡前温度、烟度排放等有非常大的影响,其中喷油器不同的流量对发动机高低转速及负荷的性能表现有较大影响;喷油嘴的孔数对柴油发动机高低负荷的燃油经济性及烟度有不同的优化方向,孔数多的油嘴利于低负荷的燃油经济性,孔数少的油嘴利于高负荷的烟度;喷油器油束不同的落点对发动机的SOOT排放影响较大,落点越深越利于排放区的烟度及燃油经济性。     

预喷参数对柴油引燃天然气双燃料发动机性能影响的试验研究

在一台由柴油机加装天然气供给系统改装而成的双燃料发动机上进行试验,分别探讨了预喷正时和预喷油量对柴油引燃天然气双燃料发动机燃烧和排放性能的影响。结果表明:随着预喷提前角的增大,热值折合油耗先减小后增大,最大压力升高率呈现下降-上升的趋势,爆压减小。同一预喷时刻,预喷油量增大,最大压力升高率和爆压增大,热值折合油耗先减小后增大。随着预喷提前角的增大,NOx、HC、CO和CH4比排放均减小。同一预喷时刻,随着预喷油量的增加,NOx比排放增大,HC、CO和CH4比排放减小。碳烟排放随预喷提前角的增大而略微下降,随预喷油量的增大而增大。     

燃油供给系参数对非道路柴油机排放的影响

以某型非道路电控单体泵柴油机作为试验样机,试验按照欧盟排放法规中的八工况法规定进行测试,研究了启喷压力、喷油泵、喷油提前角等对柴油机烟度、NO_x排放及燃油消耗率的影响。结果表明:喷油器启喷压力从24MPa提高到26MPa,试验柴油机经济性和排放性均有一定的改进;柱塞直径相同,凸轮升程从11mm提高到12mm时,碳烟排放有明显下降,而NO_x排放略有增加;凸轮升程相同,柱塞直径不同时,柱塞直径增加使碳烟排放明显下降,而NO_x的排放升高。在2300r/min转速不同负荷下,烟度值和燃油消耗率都是随着喷油提前角的增加而减小,而NO_x排放浓度则随着喷油提前角的增加而增大,每个工况下均存在较佳的喷油提前角使得试验非道路柴油机排放性能和经济性能较为折衷。     

后喷参数对柴油机排放影响的试验研究

以某型高压共轨柴油机作为试验样机,研究了在转速2850r·min~(-1),负荷率为75%的工况下,轨压、主喷正时、后喷油量及主-后喷间隔角对柴油机烟度、NO_x排放及燃油消耗率的影响。结果表明:较大的轨压可以降低烟度和燃油消耗率,而推迟主喷正时可以明显降低NO_x排放量;随着后喷油量的增加,NO_x排放逐渐降低,燃油消耗率逐渐增大,CO、HC和烟度排放呈现出先降低后上升的趋势;随着主-后喷间隔角的增大,NO_x排放逐渐降低,CO、HC排放和燃油消耗率逐渐增大,烟度排放呈现出先降低后上升的趋势;与单次喷射相比,引入后喷射能使NO_x和烟度的排放均有所降低,但燃油消耗率会有所增加;采用合理的后喷射参数可以实现柴油机排放和燃油消耗率的折中优化。     

汽柴油双燃料发动机燃烧性能试验研究

基于一套经改造的汽柴油混合双燃料发动机系统,在柴油发动机进气道安装汽油喷射系统实现缸内均质的混合气制备,通过上止点直喷柴油控制燃烧相位,通过调整汽柴油比例及EGR比例研究双燃料发动机燃烧性能。研究显示:相比原机,汽柴油比例增大,排气温度降低,当汽柴油比例提高到65%时,呈现出低温燃烧效果,同时降低NOx和碳烟的排放,燃烧持续期缩短,最大压力升高率增大,但是整体燃烧效果更优;从EGR特性及其对缸内燃烧过程和发动机燃烧性能的影响来看,此款双燃料发动机在小负荷时宜采用热EGR,在大负荷时宜采用冷EGR;双燃料发动机进气温度提升对燃油消耗率和碳烟并没有明显影响,而对于NOx来说,进气温度会改善发动机燃烧性能提升缸内燃烧温度,进而NOx排放会出现恶化现象。     

预喷射对柴油机排放性能的仿真研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为研究对象,利用GT-Suite软件建立整机仿真模型,对不同喷射策略进行仿真计算,研究了预喷量和预喷-主喷间隔对NOx和碳烟排放的影响。仿真结果表明,预喷射与单次喷射时相比,设置合理的预喷-主喷间隔和预喷量能够降低NOx和碳烟的排放。随着预喷-主喷间隔增大,NOx排放逐渐减低,但过大的预喷-主喷间隔使NOx排放增加。同时随着预喷-主喷间隔增大,碳烟排放逐渐减低。随着预喷量增大,NOx排放增加,同时碳烟排放降低。该仿真研究对进一步优化预喷方案具有借鉴意义。     

预喷射技术对生物柴油发动机热性能的优化

利用GT-suite软件对某柴油机燃用生物柴油在特定工况下采用预喷射方案缸内工作过程进行了数值计算，测定了不同掺合比生物柴油理化特性，分析了不同掺合比、预喷量和预喷-主喷间隔对燃烧过程的影响。研究结果表明，柴油机扭矩随着生物柴油掺合比增大而下降；在主喷角不变时，不同掺合比生物柴油对应主喷阶段放热率变化较小；相同预喷-主喷间隔和掺合比生物柴油时，随着预喷量增加，预喷阶段放热率峰值增大，主喷射阶段放热率峰值降低且前移；相同主喷角和掺合比生物柴油时，不同预喷-主喷间隔生物柴油放热率曲线形状趋于一致，预喷阶段放热率随着间隔角增大而前移。预喷射能有效地降低发动机排放，综合扭矩、放热率与排放值确定B5-5%-20方案为改善该柴油机在2200r·min^-1工况下最优预喷射方案。     

重型柴油机基于ESC试验的颗粒物及有害气体排放规律试验研究

本文主要通过增压重型6缸12升柴油发动机台架法规试验,测试发动机性能及排放数据,研究试验工况中有害气体及颗粒物与负荷的关系,在同等边界下,污染物NOX等与转速、扭矩等性能参数的关系,烟度与颗粒数基本表现出同向关系,有助于研发过程针对性能及排放标定的权衡。     

柴油醇的燃料性质和排放特性

为解决柴油醇在应用中存在的相分离、十六烷值低下等问题,提出一种由中碳醇 低分子醚 高分子聚合物 有机硝酸酯构成的复合添加剂.结果表明:添加1%～2%容积百分比的复合添加剂后,柴油醇的溶解度明显提高;并且发动机的冷启动试验也表明加入复合添加剂后,柴油醇的着火性能己同于柴油的水平.由发动机台架试验还研究了柴油和不同乙醇掺合率的柴油醇给与发动机的燃料经济性、排气烟度和THC、CO、NOx气体排放的影响.结果表明:柴油醇以重量计的比油耗较柴油的相应地增加,但以能量计的有效热效率却较柴油的略有提高;各种乙醇掺合率下的排气烟度都大幅地降低;NOx排放浓度则随负荷增加而逐渐增大,但在高负荷工况时,随乙醇掺合率的增加,NOx排放浓度呈下降趋势.     

某款柴油发动机燃烧噪声优化

在发动机怠速工况点,研究了共轨压力、预喷射、主预喷量、预喷间隔和喷提前角等燃油喷射控制参数对噪声、烟度等影响规律,确定了标定策略优化的方向。为综合平衡燃烧噪声、排放水平和燃油经济性等指标,在发动机性能台架完成了ECU标定模型DOE优化,针对不同区域标定了不同的燃油喷射规律,形成了新版的ECU数据。完成ECU重新标定后,在发动机半消声室内进行噪声测试,测试结果表明优化后发动机燃烧噪声降低了0.5-2 dB(A),发动机噪声降低了1.4-2 dB(A)。     

气门间隙对柴油机性能及排放的影响

气门间隙是传统柴油发动机的关键参数,合理的气门间隙应兼顾发动机可靠性、性能及排放。通过发动机试验台架测试稳态工况的性能、排放,研究不同进、排气门间隙与发动机性能、排放的关系。试验结果表明,进气门间隙对性能、排放的影响较小,排气门间隙对发动机性能、排放的影响远大于进气门间隙的影响。排气门间隙对发动机充气效率影响明显,特别是高速大负荷,0.4mm间隙的充气效率较0.2mm间隙的充气效率提高了0.027;受气门间隙对充气效率的影响,排气门间隙对高速大负荷的排气温度影响大于其他区域,气门间隙使排气温度下降14.3℃;氮氧化合物排放与排气门间隙呈正相关,对中高速大负荷的氮氧影响大于其他区域;碳烟排放与排气门间隙总体呈负相关,对低速中负荷工况影响较大,气门间隙使烟度下降0.12FSN。     

喷射参数对点燃式重油直喷发动机小负荷性能的影响

在一台采用低压空气辅助喷射技术的二冲程点燃式重油直喷发动机上,进行了燃油喷射参数对发动机性能影响的试验研究,研究了中等转速小负荷工况下,喷气结束时刻及过量空气系数对发动机动力性、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:节气门开度为10%时,随着喷气结束时刻提前,功率先增大后减小,油耗先减小后增加,HC及CO排放有小幅度减少;混合气由浓变稀时,功率增加,油耗降低,HC及CO排放大幅度减少。节气门开度为20%时,随着喷气结束时刻提前,功率增大,油耗减小,HC排放有小幅度减少,CO排放有小幅度增加;混合气由浓变稀时,油耗降低,HC及CO排放大幅度减少,最大功率出现在理论空燃比附近。     

高压射流辅助能量供给对柴油机性能影响

为解决增压中冷车用柴油机低速大负荷性能恶化问题,建立了基于实时数据采集的高压射流辅助能量供给 (High pressure air spray assistant power supply,HPAS)试验系统;结合HPAS前后发动机实时性能变化历程阐述了 HPAS在低速全负荷工况对供气特性、动力性和烟度的改善情况。试验结果表明,在辅助能量存在状态下进气压力、进气量会增加,其增加的幅度随转速的不同而不同;在特定工况下利用辅助能量的扰动作用可以使发动机稳定在性能更佳的工况;采用HPAS技术在800 r·min-1、全负荷工况动力性可提高6．9%;在辅助能量存在时发动机的烟度会大幅度下降,在1000 r·min-1全负荷工况烟度下降12个烟度单位,其下降幅度可达50％。     

冒烟限制对重型电控柴油机加速瞬态性能影响试验研究

本文研究了冒烟限制λ值对某重型柴油机恒转速增转矩瞬态工况的动力性、经济性和排放性的影响。随着冒烟限制λ值的增大,实际循环喷油量的最大值减小,实际循环喷油量与冒烟限制下最大循环喷油量重合时间增加;循环进气量呈现降低的变化趋势,随后与循环喷油量变化趋势相似,时刻相对滞后;过量空气系数降低;减小瞬变过程中的最大极限喷油量,使动力性变化滞后。冒烟限制λ增加2.5%和减小2.5%后,瞬变过程的累积功率相对原值分别降低0.22%和增加0.21%,有效燃油消耗率比原值分别降低了0.39%和1.2%。可见,增大加速冒烟限制λ值,有利于降低瞬变过程中烟度排放峰值以及NO_X排放的累积量,但烟度排放累积量将大幅增加。     

大负荷下柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性数值模拟

为提升柴油-天然气双燃料发动机在大负荷工况下的动力性、经济性和排放性等多种性能,利用某商用软件建立发动机三维气缸模型,探究了二次喷油策略下柴油的喷射时刻对发动机燃烧与排放的影响。研究表明,一定范围内较早的主、预喷时刻可以提高发动机的缸温、缸压、IMEP、燃烧效率等参数,使燃料燃烧更加充分,缸内温度分布更加均匀,并能实现较高的热效率和较低的排放。但是过早的主、预喷时刻会导致燃烧不充分,燃烧效率降低、发动机的性能减弱并产生大量废气等负面影响,由此可见,大负荷下适当提前引燃柴油的喷射时刻可优化燃烧,降低大负荷工况下的爆燃倾向,提高发动机的动力性和经济性,稳定燃烧过程。     

DOC+POC对柴油机尾气排放的影响研究

在一台增压四缸柴油机排气管上加装氧化催化转化器(DOC)和微粒氧化催化转化器(POC)前后进行ESC循环测试,研究了DOC+POC对柴油机经济性能和尾气排放性能的影响。试验结果表明柴油机在加安装DOC+POC后,燃油消耗率在大负荷时略有增大;CO和HC排放基本为零;各个负荷下排放都有下降;由于POC捕集微粒的作用,烟度下降了50%。可以得出DOC+POC对降低柴油机污染物有良好的效果且对柴油机经济性能影响不大。     

国六轻型柴油机PN排放试验研究

为探究国六柴油机PN排放的影响因素,本文以某国六轻型柴油机为研究对象,研究万有工况PN原排的分布特点,以及主喷提前角、轨压、预喷、近后喷、EGR率、进气节流阀开度等参数对单一工况PN原排和WHSC循环PN排放的影响;同时还研究了PN排放和NOx排放之间的相关性。研究结果表明：(1)万有工况,随着转速增大,PN排放整体上呈上升的趋势,随着扭矩的升高,PN排放呈降低的趋势;(2)主喷提前角、轨压、EGR率对PN排放的影响较显著;而预喷间隔角、预后喷油量对PN排放影响较小;(3)PN比排放与NOx比排放存在此消彼长的Trade-off关系,并且存在一个拐点,当NOx比排放低于拐点后,PN比排放会大幅度上升。(4)对于WHSC循环,增加主喷提前角与轨压可以较大程度降低PN排放,但NOx排放会增加明显。     

液力变矩器的维护保养

液力变矩器最常见的故障,一是功率不足,二是温度过高。由液力变矩器的特性曲线图可知,当变矩器的输出转矩即涡轮转矩随着外界阻力变化而变化,外界阻力增大时,变矩器的输出转矩也增大,涡轮转速降低。当输出转矩增大到一定值时,涡轮转速降为零,而此时变矩器的输入转矩仍然不变,也就是说发动机的负荷并未改变。因此,当外界阻力大到一定值后,变矩器的输出转矩(涡轮转矩)达到最大值,而涡轮转速为零,机器行驶速度也为零,而发动机却既不冒黑烟又不降速,     

车用柴油-LPG双燃料发动机工作状态的控制及性能研究

采用单片机控制进气道预混合混合器供气方式,对490Q直喷型柴油机进行了柴油-LPG双燃料技术改造。在分别燃用全柴油和柴油-LPG双燃料的情况下,得到了相应工况下动力性、经济性以及排放噪声等性能指标的对比试验结果。结果表明,然用柴油-LPG混合燃料,发动机的动力性有所提高;经济性在低负荷时优于全柴油,高负荷时较差;排放方面,烟度大幅降低,NOx也有所降低。