基于CFD耦合尿素分解机理的混合器性能评估

为评估排气后处理系统中混合器的性能,利用计算流体力学(CFD)耦合尿素分解详细机理建立柴油机排气后处理系统的三维数值模型.基于该模型计算尿素水溶液的蒸发和热解产物包括3种尿素分解副产物(缩二脲、三聚氰酸和三聚氰酸一酰胺)的形成过程,并利用尿素结晶和副产物的质量与分布、选择性催化还原(SCR)入口均匀性以及混合器前后压力...     

车用柴油机高压共轨电喷油器电磁阀升压模块的开发

本文介绍了所开发的车用柴油机高压轨电控喷油器电磁阀升压模块，该模块可以在电磁阀开启时，为其提供100V高压，实现电磁阀的电快速响应特性。     

MULINBUMP-HCCI复合燃烧放热特征及其对排放和热效率的影响

提出了基于多脉冲喷射和BUMP燃烧室的MULINBUMP HCCI复合燃烧技术。发动机试验和CFD数值模拟研究表明,多脉冲喷射参数,特别是多脉冲喷射定时可以控制预混合气的形成,从而控制燃烧放热率。具有分布式放热率的工作过程的热效率与直喷式柴油机相当,但同时改善了NOx和碳烟排放。在不采用废气再循环的条件下,NOx排放在较低负荷时只有11×10-6,高负荷时也不超过250×10-6。碳烟排放始终小于0 5BSU。     

"Bump燃烧室"内新概念稀扩散燃烧混合气形成机理的研究

基于自行研制的实验装置,用片状激光诱导荧光法(PLIF)对普通商用柴油喷雾的撞壁混合过程进行了实验研究,并用CFD数值分析软件对其进行了模拟计算,二者结果基本吻合．平板和实际燃烧室的实验及计算结果均表明,撞壁射流在遇到限流沿(Bump)后会剥离壁面,形成二次空间射流,扩大撞壁射流与空气的空间混合体积及混合速率,出现与周围空气迅速混合的“闪混”现象,减少壁面燃油堆积量．计算结果还表明,Bump的存在改变了缸内气流运动的流场结构,Bump附近旋向相反的“双涡结构”极大地增强了二次空间射流对周围空气的卷吸,促进了燃油与空气的混合,是Bump燃烧室内稀混合气形成及稀扩散燃烧的关键所在．     

激光诱导荧光法研究柴油机新概念燃烧中的喷雾混合过程

建立了一套基于激光诱导荧光法的光学试验装置，用高压共轨式电控喷射器喷射燃油，其喷射压力达120MPa。此喷射器能在微机控制下实现预喷射和分段喷射。定容燃烧弹预先充上气体，其主要成分是氮气，还有一部分是乙炔和氧的混合气。在燃油喷射之前，点燃乙炔和氧的混合气，使燃烧室内的压力上升至6MPa，温度上升至1000K。试验结果与前期的气体射流模型结果吻合，在燃烧室壁面设置限流沿后，所产生的二次射流可以形成稀薄的混合气区。因此，使用限流沿的新概念混合气形成过程有望用于降低柴油机的碳烟和NOx排放。     

共轨蓄压式电控喷射系统的喷油规律对发动机燃烧特性及排放性能的影响

通过调整共轨蓄压式电控喷射器的结构参数 ,可以实现基本型、快速断油型和分次喷射型的喷油规律。实验结果表明 :基本型喷射方案的燃烧放热规律呈现以预混合燃烧为主的单峰结构 ,缸内压力上升率较高 ;快速断油型喷射方案在基本型的基础上加快了停喷速度 ,可以获得更好的微粒与 NOx 折中关系 ,而且烟度对喷油提前角的变化不敏感 ;与单次喷射方案相比 ,使用分次喷射方案可以获得更好的烟度与 NOx 折中关系。     

采用VNT/EGR和DOC降低柴油机排放的试验

在一台高压共轨柴油机上进行了采用基于可变喷嘴环涡轮增压器(VNT)的废气再循环(EGR)系统(VNT/EGR)和柴油机氧化催化器(DOC)降低排放的试验研究。结果表明,通过调节VNT开度可以有效实现EGR循环和控制EGR率,显著降低NOx排放,并且在一定EGR率范围内对烟度影响较小。提高喷射压力可以较明显改善NOx和烟度的折衷关系,采用合理的后喷参数能够在不明显影响经济性和NOx排放的前提下显著降低烟度。对燃烧室进行降低压缩比的合理设计也可以明显改善NOx和烟度的折衷关系。在燃烧系统优化的基础上,最终加装DOC的ESC循环排放测试结果满足了国Ⅳ要求,其中PM为0.0191g/(kW·h),NOx为2.88g/(kW·h),HC和CO排放远低于国Ⅳ限值。     

限流沿燃烧室中实现柴油喷雾稀扩散燃烧的混合气形成过程

提出了一种在于激光诱导荧光法的实验方案，采用增压式共轨喷油器，在定容燃烧实验装置内进行柴油喷雾形成、发展、撞壁和混合过程的实验。实验发现，燃油喷雾在燃料室壁面的沉积可通过在壁面设置一个“限流沿”（BUMP），使之从壁面剥离，剥离后的壁面射流形成一个迅速扩散的二次空间射流，进而形成较均匀、较稀薄的混合气，它有利于减少碳烟和NOx排放。     

预喷射对柴油机燃烧及排放影响的实验研究

本文首先介绍了在多缸机上进行单缸电控喷油的实验方案 ,包括单缸功率、油耗的测量 ,进气流量的调节等。之后通过实验和燃烧放热分析 ,详细对比研究了预喷射与单次喷射对柴油机燃烧过程的影响。     

“BUMP燃烧室”内混合气形成的多维数值研究

用CFD多维数值分析软件对BUMP燃烧室内柴油喷雾的撞壁混合过程进行了模拟计算,并与用PLIF法取得的试验结果进行了对比,二者基本吻合。试验和模拟计算结果均表明,撞壁射流在遇到BUMP后会剥离燃烧室壁面,形成二次空间射流,扩大撞壁射流与空气的空间混合体积及混合速率,出现与周围空气迅速混合的闪混现象,燃烧室壁面燃油堆积量下降。计算结果还表明,BUMP的位置、高度、形状和角度不同对形成二次空间射流及稀混合气的作用也不相同,在实际应用中应对其进行优化和合理匹配,以便降低柴油机的NOx和碳烟排放。