某6V 150柴油机变海拔热平衡试验研究

针对6V150增压中冷电控柴油机高原试验存在的问题,在其常规油量控制特性和增压匹配特性下,进行了不同海拔下模拟高原环境的热平衡试验,研究了整机热量分布随海拔变化的规律。试验结果表明：在低转速和高转速工况,随着海拔的升高,该柴油机的总发热量、转化为有效功的热量以及排气散热量先保持不变或略微减小,当海拔高度大于3000 m后开始大幅度下降,而在中间转速工况,基本不随海拔的变化而变化。冷却水散热量在柴油机各转速下随着海拔的升高先逐渐增大,当海拔大于3000 m后,开始出现略微下降的趋势。在3000 m海拔时,与平原相比,最大冷却水散热量增大19％,但在4500 m海拔时,由于功率下降明显,最大冷却水散热量增大15％。     

排气再循环对增压真喷式柴油机排放特性的影响

在ＩＳＵＺＵＬ６ＴＣ型增压中冷直喷式柴油机上进行了排气再循环试验，分析研究了在增压中冷柴油机上采用不同的ＥＧＲ系统，以及在不同负荷下ＥＣＲ率对其排放特性的影响，同时给出了ＥＣＲ降低柴油机ＮＯｘ排放的具体效果。     

排气再循环对增压直喷式柴油机排放特性的影响

在ＩＳＵＺＵＬ６ＴＣ型增压中冷直喷式柴油机上进行了排气再循环（ＥＧＲ）试验。分析研究了在增压中冷柴油机上采用不同的ＥＧＲ系统，以及在不同负荷下ＥＧＲ率对其排放特性的影响，同时给出了ＥＧＲ降低柴油机ＮＯｘ排放的具体效果     

大气条件对涡轮增压柴油机性能的影响

本文主要介绍在不同大气条件下小功率涡轮增压运输式柴油机性能的热力学研究成果,还适当研究了循环动态中的变化作用。 为了研究用涡轮增压发动机来补偿功率下降的可能性,在试验时配备了增压空气的中冷系统。试验所得到的普遍规律使CIMAC推荐的经验换算公式更接近于在高海拔条件下工作的柴油机和涡轮增压器联合工作的热力学状况,并使其更为通用。     

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

对采用高压共轨燃油喷射技术的某直列六缸增压中冷柴油机进行了低温低气压起动试验,分析了低温和低气压环境对柴油机起动过程的影响,以及高压共轨柴油机改善低温起动性能所采用的控制策略.结果表明,该柴油机在Om海拔、-35℃的模拟环境下能够顺利起动,起动时间为23 s;在3000m模拟海拔、-30℃模拟环境下,起动困难,起动拖动...     

利用富氧装置改善柴油机高海拔性能的试验研究

基于发动机高原环境模拟试验台建立了加装富氧装置的柴油机高原模拟试验系统,研究了富氧装置对WD615.62增压柴油机在不同海拔(3 500 m、4 500 m)下性能的影响。结果表明,在不加装富氧装置的情况下,与零海拔相比,WD615.62增压柴油机在海拔为3 500 m和4 500 m时功率分别下降15.2%和19.1%,燃油消耗率分别增加了10.7%和22.4%。加装富氧装置后,与零海拔相比,该柴油机在海拔为3 500 m时最大转矩和标定功率分别提高了12.3%和8.6%,燃油消耗率平均下降了11.4%;在海拔为4 500 m时最大转矩和标定功率分别提高了16.1%和10.4%,燃油消耗率平均下降了14.1%。     

基于变海拔功率恢复的增压系统匹配计算研究

针对柴油机的变海拔功率恢复目标,进行了以增压压力恢复为目标的废气放气式增压系统匹配计算,确定了压气机和涡轮特性。在该匹配方案的基础上进行了柴油机变海拔运行范围的性能计算,得到了不同海拔高度的增压压力MAP图,并以目标增压压力为基准,根据放气阀的切换边界线确定了放气阀变海拔控制策略。研究结果表明:采用该匹配方案可以在海拔3 000m和平原工况实现增压压力恢复,但在高海拔高转速工况下可能超速;随着海拔高度的降低,柴油机外特性扭矩值逐渐减小,而废气放气阀关闭状态的运行区域逐渐减小,废气放气阀调节状态的运行区域逐渐增大。     

二甲醚—柴油混合燃料应用研究

分析了二甲醚物理化学特性,并在增压中冷多缸柴油机上进行了低比例二甲醚与高比例柴油混合燃烧试验研究。结果表明,通过优化供油系统参数,在柴油机上掺烧D30(二甲醚柴油质量分数比3∶7),动力性与原柴油机相当,燃油经济性有所改善,PM排放大幅度下降,NOx在整个负荷范围内得到控制。     

利用广安博之模型对柴油机高原运行性能和排放特性的模拟研究

为研究柴油机高原运行的动力性、经济性和排放特性,使用广安博之燃烧模型对一台增压中冷的重型柴油机进行了模拟分析。模拟计算的结果显示,随着海拔高度的增加,柴油机的动力性下降,油耗上升,排放物中的氮氧化物有所减少,而碳烟排放增加。     

增压系统海拔自适应和调节能力研究

本文中针对增压柴油机海拔自适应和主动调节能力不清且只得通过大量试验确定的问题，开展增压系统海拔自适应和调节能力的分析方法研究。建立了增压系统海拔自适应能力分析模型，分析了影响海拔自适应能力的影响因素，推导了增压系统调节方式的调节量与海拔适应能力变化的对应关系。在变海拔柴油机性能测试台架完成了试验验证。结果显示海拔自适应能力模型计算结果与试验结果吻合，在不同海拔运行范围内，海拔调节能力的误差均小于5%。     

转速对甲醇HCCI燃烧特性的影响试验研究

在一台双缸4冲程柴油机上实现了甲醇均质压燃的试验,分析了发动机转速对甲醇均质压燃燃烧特性的影响。试验结果表明：过量空气系数和进气温度一定的情况下,随着发动机转速在一定范围内的升高,缸内压力、压力升高率和放热率均有所升高,且存在一个最佳的转速,使得压力、压力升高率和放热率处在较好的水平。     

大功率直喷式柴油机缸内紊流研究现状与发展

综合介绍了近几年来大功率直喷式柴油机技术发展现状 ,研究了这些新技术对缸内紊流的作用与影响 ,并根据缸内紊流的产生及其特性指出 ,大功率直喷式柴油机应以高压喷射为主 ,利用适当的缸内紊流运动并结合合理的燃烧室结构是获得优越性能的关键。     

柴油机燃烧压力波动特性的试验研究

测量了发动机燃烧过程,分析了燃烧过程中出现的压力波动现象。研究表明,随着转速、负荷、供油提前角等参数的变化,柴油机的滞燃期发生了改变,从而影响了滞燃期内产生可燃混合气的量,导致了缸内压力波动。     

柴油机技术状况的评估参数研究

分析了影响柴油机技术状况的曲轴输出扭矩、气缸压缩压力、燃油消耗量、曲轴瞬时转速、高压油管压力波、上止点和机体振动等主要参数,研究了各参数的实车不解体检测方案及其特征量的提取及修正方法。通过大量实车试验,得到了各参数特征量随柴油机使用期的变化规律,证明这些参数可用以对柴油机技术状况进行评估。     

大气压力和冷却液温度对柴油机性能影响的试验研究

利用内燃机高海拔(低气压)模拟试验系统,研究了大气压力和冷却液温度对柴油机性能与燃烧特性的影响规律。试验结果表明:随着进气压力降低,柴油机最高燃烧压力下降,缸内平均温度大幅升高,燃烧始点推迟且持续期延长,后燃严重,燃烧过程未能及时释放热量,动力性能和燃料经济性下降明显;随着冷却液温度的升高,最高燃烧压力增大,燃烧始点提前且持续期略有延长,燃烧重心略微前移,燃烧放热率减小,且大气压力越低冷却液温度对柴油机燃烧过程的影响越明显。在高海拔(低气压)条件下,提高柴油机冷却液工作温度,可以明显减少冷却液散热量,提高柴油机的热-功转换效率,显著改善柴油机的高原动力性和经济性,同时柴油机热负荷升高幅度并不大。     

VGT叶片开度对二级增压柴油机高海拔低速匹配特性的影响

基于二级可调增压柴油机高海拔性能模拟试验平台,研究了不同海拔条件下 VGT 叶片开度对高压共轨柴油机二级可调增压系统低速匹配特性的影响。研究结果表明：不同海拔下,随着 VGT 叶片开度的减小,高压级涡轮的涡轮膨胀比和压气机压比、绝热效率逐渐提高,而低压级涡轮膨胀比及压气机效率变化则趋于平缓,因此两级压气机总压比、总效率和总功率的变化趋势与高压级压气机一致;柴油机进气流量及空燃比随着 VGT 叶片开度的减小而增大,动力性及经济性也随之升高;海拔0～4500 m ,高压级压气机匹配状况良好,联合运行线均位于高效率区内。     

变海拔环境下的车用柴油机进气压力控制仿真研究

针对车用柴油机运行在高原地区外特性恶化的难题,提出了一种变海拔环境下柴油机进气压力控制方法,该方法通过调节高压级增压器旁通阀流通系数来动态调节二级涡轮可调增压系统压比。在基于最佳空燃比和最大输出功率的柴油机进气压力动态控制仿真基础上,建立了高压级增压器旁通阀流量系数与转速及大气压力的匹配关系。仿真试验表明,该方法大幅度降低了大气压力变化对柴油机外特性的影响,动力性和燃油经济性得到了明显改善。     

Effects of altitude on combustion characteristic during cold start of heavy-duty diesel engine

Altitude has a significant effect on combustion of heavy-duty diesel engines, especially during cold start. An experimental study on a heavy-duty diesel engine operating at different altitudes was conducted. Tests were based on a direct injection (DI) turbocharged diesel engine with intake and exhaust pressure controlled by the plateau simulation test system to stimulate altitude conditions including 0 m, 1000 m, 2000 m, 3000 m and 4000 m. Results indicated that the compression and expansion resistance moment reduced and the speed increased during the cranking period. The peak pressure of several cycles was increased during the start-up period; however, the expansion pressure dropped more and the indicated mean effective pressure (IMEP) reduced as the altitude rose. While at an altitude of over 2000 m, the peak pressure fluctuated obviously during the start-up period. The higher the altitude was, the more the fluctuation amplitude and cycle number increased and combustion instability enhanced, which resulted the start-up period time increasing at high altitude. When the altitude rose, the cycle-to-cycle variation of the peak pressure and speed fluctuation increased during the idle, the ignition and CA50 were delayed and the combustion duration was shortened. The effect of altitude on combustion characteristics of the diesel engine was more significant during the start-up period than during its idle period.     

混氢对柴油机燃烧及排放影响的试验研究

将氢气喷入柴油机进气道内进行试验,以研究柴油混氢对柴油机燃烧及排放性能的影响.试验中发动机转速固定在1 400r/min,在不同初始转矩下改变氢气在混合燃料中的质量分数,并保持燃料总质量不变.试验结果表明柴油混氢燃烧可缩短燃烧持续期,增大最大爆发压力及放热率峰值,且使峰值位置提前(氢质量分数为9%时放热率峰值提高20%),增大发动机的输出转矩,并能降低柴油机的各主要排放物(在中低转矩下CO及碳烟排放下降了30%～50%).