SF493ZQ型柴油机的排放控制研究

针对SF493ZQ柴油机达欧II排放标准的设计要求,在原F493Q柴油机的基础上,改进了燃烧室,将喷油泵、喷油器、增压器和EG R系统匹配,再进一步利用氧化催化器进行机外净化。测试结果证明:开发的SF493ZQ柴油机达欧II排放标准。     

船用大中型高压比增压器技术的发展趋势

主要从拓宽高压比增压器的有效流量范围、提高可靠性与耐用性及降低噪声排放等方面介绍国外几个知名品牌大中型增压器的技术发展趋势,并对一些相关增压系统的应用发展作了一定介绍。     

基于涡轮增压器轴流涡轮在多场耦合作用下的力学分析

涡轮增压器在航空航天、船舶、汽车等工业已经大量的应用,其中涡轮是较为重要的构件,目前对涡轮强度的分析还较少。根据涡轮增压器研制要求,利用MSC.Nastran对该涡轮增压器轴流涡轮在最高结构转速及温度场耦合作用下涡轮的应力、位移情况,并且考虑涡轮前后不同进出温度温度对涡轮的影响。经过分析,涡轮及叶片在不同温度和最高转速作用下,并未发生屈服,满足力学安全性,为该涡轮增压器轴流涡轮的设计、制造提供参考。     

涡轮增压器进/排气蜗壳结构优化与性能分析

为了分析涡轮增压器涡轮部件进/排气蜗壳对涡轮级性能的影响及相互作用机理,提高涡轮效率,采用数值模拟的方法对涡轮增压器中的进/排气蜗壳进行优化设计,提出进气蜗壳和排气蜗壳的优化方案,并与涡轮整机联合运算,对比分析涡轮整机的性能。结果表明:进气蜗壳主要对静叶10%叶高的来流攻角产生影响,优化方案可为涡轮提供更好的进口条件,排气蜗壳主要对动叶尾缘的载荷分布产生影响,优化方案可以增加涡轮的做功能力,进/排气蜗壳的优化设计可使整机总静效率提高1.19%。     

提高重型柴油机低速高负荷热效率的试验研究

为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性,在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明:对于缸内最高燃烧压力受限工况,获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度应该使泵吸功基本为零;选取合适的喷油压力可提高机械效率,在改善燃油经济性的同时使NO_x排放有一定降低,而碳烟排放也能保持在较低水平。基于该优化策略,研究了缸内最高燃烧压力限值对不同工况点燃油经济性的影响,进而研究了提高缸内最高燃烧压力对改善燃油经济性的潜力。结果表明:随着转速与负荷的升高,提高最高燃烧压力限值对燃油经济性的改善作用更加明显;但缸内最高燃烧压力提高到一定程度以后,其对燃油经济性的改善作用逐渐减小。     

电辅助涡轮增压器对柴油机热效率调控规律的研究

针对一台配备有电辅助涡轮增压器(electrically assisted turbocharger,eTurbo)的6.7L柴油机,建立并试验校准了其GT-SUITE/Simulink联合仿真平台。通过调节eTurbo的电功率,在保持发动机动力性不变的前提下,改变发动机的运行状态,以获得发动机系统的电能平衡和最大热效率。基于该平台,首先在稳态工况下,研究了eTurbo的电功率与发动机热效率之间的相互影响关系,并在全工况内量化评估了发动机等效热效率的改善潜力。其次开展了US06城市工况及FTP-75市郊驾驶循环工况下的仿真分析,循环平均结果显示:随电辅助能量的增加,发动机热效率提高但回收的电能不断减小;在FTP-75循环下,要实现发动机节油就必须使用额外的发电手段,比如回收整车刹车能量;与FTP-75循环相比,US06循环发动机负荷更高,故可回收更多的电能,电能可以实现自平衡。     

我国机车用国产与进口增压器运用情况对比分析

通过对机车用国产和进口增压器运用情况的调研,从几个不同的角度对二者进行了分析比较,提出了一些有建设性的建议。     

脉冲爆震与涡轮混合式发动机设计与性能计算

初步设计了满足爆震室进口流量、压力要求的离心式压气机和向心涡轮,并对整个脉冲爆震涡轮喷气发动机性能做出估计。算例结果显示,以航空煤油为燃料、空气为氧化剂,压气机设计出口流量为2.4 kg/s,转速为24270.5 r/min,在总当量比为0.25下,该发动机的单位推力约为853 N/kg/s,单位燃油消耗率为0.076 kg/(N.h)。本文还对带涡轮增压器的脉冲爆震发动机进行了初步原理性试验。试验表明:压气机产生的空气量可满足爆震室的需要,涡轮在经历上千次爆震后仍然完好。     

增压器浮环轴承润滑过程数值分析

以流体滑动轴承的润滑理论为基础，分析研究了内燃机增压器浮环轴承的工作机理和结构参数与性能的关系。建立了浮环轴承力平衡、力矩及摩擦功率损失的方程式，探讨了轴承内外膜承载能力与相应转速比、间隙比、偏心率等参数之间的关系。结果表明：浮动套内外半径比增大，偏心率减小，承载能力增大；间隙过大或过小，难以形成润滑油膜，影响承载能力；索氏数（Sommerfeld数）越大，则轴承的承载能力也越大。     

船舶柴油机涡轮增压器的清洗

采用喷射清洗剂的方法,清洗涡轮叶片积炭。