高排温发动机EGR法兰面密封仿真及结构优化

某国六天然气发动机在进行台架试验时,排气歧管废气再循环(EGR)取气管面处发生漏气现象,影响发动机工作稳定性和可靠性,无法满足工作要求。数值仿真分析发现,原设计方案EGR法兰面最小接触压力较小,无法满足排气歧管与EGR取气管在高温恶劣条件下的密封要求。通过将EGR取气管中置、优化EGR密封垫片结构及法兰面螺栓布置方式等措施,提出了2种结构优化方案,并进行了密封性能仿真分析及试验验证。仿真结果表明,方案二最小接触压力较原失效方案增加63.9%,且螺栓轴力一致性及接触面密封均匀性优于方案一。后续试验结果也表明,采用第二种优化方案,EGR取气管法兰面漏气问题得到有效解决。     

燃烧室形状对柴油机燃烧和排放影响的数值研究

对相同压缩比的3种燃烧室进行了三维数值计算,分析了燃烧室形状对柴油机燃烧过程、NOx和soot在缸内的分布区域形成的原因,进一步用Φ-T图研究了3种燃烧室在不同时刻对NOx和soot的影响。结果显示：敞口燃烧室更有利于混合气的形成和燃烧,NOx和soot排放低于直口和缩口燃烧室。     

超多喷孔喷油嘴喷雾特性试验研究

采用高速CCD数码相机对超多喷孔喷油嘴以及传统喷油嘴的喷雾进行拍摄分析,发现超多喷孔喷油嘴的上下两层喷雾束,在离开喷孔后不久就相互碰撞,与传统喷油嘴相比其喷雾贯穿距离要短、单束喷雾锥角要大,这些特性有利于柴油机组织缸内预混合燃烧.     

超多喷孔新型喷油嘴性能研究

开发了一种具有上下两层的超多喷孔新型喷油嘴,分析了其结构特点,并进行了相关的发动机性能试验,以及喷雾特性试验,揭示了该超多喷孔新型喷油嘴不但能够同时降低NOx,PM排放,而且能够降低HC,CO排放的机理。     

摊铺机噪声测试分析与治理

通过对某沥青混凝土摊铺机各主要声源的近场声和驾驶员耳旁噪声进行测试分析,识别出对驾驶员耳旁噪声贡献较大的噪声源.针对这些噪声源的特性采取相应的降噪措施,在进、排风口分别设计了消声结构,使摊铺机噪声明显降低.测试结果表明,该摊铺机噪声指标达到了国家标准规定的水平.     

超多喷孔油嘴喷油规律试验研究

试验研究了一种具有上下两层喷孔、喷孔总流通面积比传统油嘴大得多的超多喷孔喷油嘴,为了探索其是否有利于在柴油机上组织预混合燃烧,在EFS喷油泵综合性试验台上对其进行了喷油规律的测试,并与传统油嘴的喷油规律进行了对比.发现在循环喷油量较小时,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比喷油速率变化不显著,但随着循环喷油量的增加、喷射压力的提高,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比具有较高的喷油速率、较大的累积喷油量、较短的喷射持续期,这些特性非常有利于在柴油机上组织预混合燃烧.     

早喷和晚喷对柴油机低温预混合燃烧的影响

阐述了柴油机低温预混合燃烧主要评价方法和考察指标,运用试验数据分析了低转速低负荷工况喷油定时对发动机排放、缸内压力、有效热效率、燃烧稳定性、预混合期等低温预混合燃烧参数的影响,综合考虑这些影响因素和收益函数,得到了最优喷油定时.最后,对最优喷油定时工况点进行了三维模拟计算,利用模拟计算结果得到T-ψ图对低温预混合燃烧的程度进行了直观的评价分析,为低温预混合燃烧喷油策略优化提供了数据支持.     

EGR对柴油机超多喷孔预混合燃烧影响的研究(下)

为了在柴油机上实现预混合燃烧同时降低NOx和烟度(soot)排放,本研究采用大量废气再循环(EGR)在一台车用六缸柴油机上进行试验研究.大量EGR可以降低NOx排放,但会引起soot排放的增加,为了消除这一不利后果,采用具有大流通面积的超多喷孔油嘴,并结合使用电控高压共轨燃油喷射系统实现高压喷射,缩短喷射持续期从而实现预混合燃烧,降低soot排放.对EGR如何影响柴油机超多喷孔预混合燃烧性能进行了试验研究,选定4个试验工况,通过改变EGR率来测试柴油机性能.结果显示在高EGR率,并结合超多喷孔油嘴,以及合适的喷射压力、喷油始点下.有利于柴油机实现预混合燃烧,达到同时降低NOx和soot排放的目的.     

柴油机预混合燃烧循环变动特性研究

在发动机台架进行了直喷式柴油机预混合燃烧中低负荷循环变动的试验研究。分析了EGR、喷油始点和喷油压力对预混合燃烧循环变动的影响。研究结果表明:预混合燃烧的燃烧持续期短,放热迅速,最大压力升高率较大,增大EGR和推迟喷油降低了最高燃烧压力和最大压力升高率,最大压力升高率的循环变动系数随EGR增大而增大,随喷油推迟而减小。燃烧发展期与最高燃烧压力、最大压力升高率、最大放热率、燃烧持续期和燃烧重心等参数具有很强的相关性。燃烧循环变动小的点与排放较好的点参数相吻合。利用空燃比很好地反映了EGR、喷油率始点等参数对燃烧循环变动系数的影响。平均指示压力的循环变动系数在正常情况均小于10%。并提出了减小循环变动进一步降低排放可能采取的措施。     

柴油机超多喷孔预混合燃烧研究（上）

针对批产的CA6DF柴油机,设计了一种具有低压缩比和较大口径的直口型燃烧室、具有高涡流比的进气道和能够实现高EGR率的冷EGR系统,还设计了具有上下2层喷孔的超多喷孔油嘴,这种喷油嘴的上下2束喷雾相互交叉在燃烧室空间形成干涉,并采用高压共轨喷油系统替代机械直列式喷油系统,以有利于实现一种新的低温预混合燃烧,从而达到同时大幅度降低NOx和碳烟排放的目的。综合分析大量试验结果表明,该柴油机在从怠速到标定转速各转速（1 430 r/min除外）所对应的外特性全负荷50%的负荷以下实现了较理想的低温预混合燃烧,NOx和碳烟排放下降幅度均在50%以上,很多工况降幅达80%-90%,且燃油消耗率（BSFC）保持基本不变。特别在低负荷工况,由于过量空气系数高,实现了较理想的稀薄均匀混合气的预混合燃烧,因此即使在非常高的EGR率下BSFC还是与原机相当、有的工况还有所下降。