利用机械增压器降低柴油机瞬态工况排放的研究

一般来说，涡轮增压发动机有增压延迟，而机械增压发动机则不存在这个问题。为了满足日本新长期排放法规，在1台柴油机上安装了机械增压器，由此改善了柴油机瞬态工况和低速扭矩工况的增压特性。在瞬态工况应用更高的废气再循环率，降低了排放。介绍了柴油机使用机械增压的优缺点。     

评价重型车用柴油机排放的13工况测试循环和欧洲稳态测试循环的对比

基于同一组增压中冷重型车用柴油机排放试验数据，采用拟合插值的方法得到了13工况循环和欧洲稳态循环两种不同测试循环的比排放数据。利用分担率和加权比排放数据分析了上述两种测试循环的不同点。指出了在实行欧Ⅲ排放法规后对车用柴油机进行排放优化的策略。     

柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究

在增压中冷4100柴油机上进行了D40(含40%质量分数二甲醚的二甲醚柴油混合燃料)、M15(含15%体积分数甲醇的甲醇柴油混合燃料)和柴油3种燃料燃烧特性与污染物排放的试验研究。结果表明,D40发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均低于柴油机,燃烧持续期与柴油机相当;M15发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均高于柴油机,燃烧持续期较短;D40发动机的NOx排放和烟度均明显低于柴油机,可较好地解决NOx和碳烟排放之间此消彼长的问题;M15发动机可以降低碳烟排放,但NOx的排放明显上升。两种混合燃料发动机的HC排放在全转速范围均高于柴油机,而CO排放在低转速时低于柴油机,高转速时高于柴油机。     

车用重型柴油机二级增压系统模拟及试验研究

针对某车用重型柴油机进行了二级增压系统匹配研究,根据产品开发目标要求选择了高、低二级增压器。采用GT-Power软件建立了二级增压柴油机仿真模型,并对柴油机外特性稳态工况性能进行了模拟计算,分析了二级增压系统能量分配对柴油机性能的影响规律。建立了二级增压柴油机测试平台,并进行了外特性、万有特性及排放特性试验。模拟及试验结果表明,二级增压系统可以大幅提高柴油机低速扭矩,改善燃油经济性,拓宽柴油机燃油经济性运行区域,大幅降低柴油机PM排放。     

不同海拔地区下增压中冷柴油机的性能研究

采用微机化大气模拟测控系统对增压中冷柴油机运行在不同海拔地区下的性能进行了大量的专题试验研究,分析比较了不同海拔下的增压中冷柴油机负荷特性、速度特性、万有特性及排放特性的关系。试验结果表明：随着海拔高度的升高,大气压力减小,导致吸入气缸内的空气量减少,缸内吸气终了的温度和压力下降,从而使得增压中冷柴油机的动力性、经济性下降,等有效燃油消耗区明显变窄。     

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。     

整车转鼓循环与发动机台架排放试验关联度分析

分析了轻型车的排放转鼓循环试验和发动机台架试验之间的差异,进行了BJ1033轻型车转鼓试验和它装配的2.5 L排量4缸增压中冷柴油机台架试验,探讨了整车和发动机的CO,HC,NOx排放随时间和工况的变化关系。提出了整车排放分担率的指标,用整车分担率和发动机分担率表征各整车运行工况和发动机工况对排放的贡献。建立了整车运行工况与发动机台架试验工况之间的联系,运用灰色关联理论,分析了整车排放试验十五工况与发动机排放台架试验十三工况之间的关联度。结果表明:整车循环中,长时间的中高车速及加速工况下的排放分担率大;发动机台架试验中,中高转速、中高负荷工况点的排放分担率大;发动机怠速和高速低负荷点与整车循环排放关联度最高。     

两级相继增压对柴油机低负荷性能影响的试验研究

为综合提升陆用与船舶柴油机中低转速工况动力性、经济性和排放性能，搭建发动机性能试验台架，分别从增压系统性能、柴油机燃烧和整机性能三个方面，对比研究了低压级增压、高压级增压、两级增压和两级相继增压四种增压方式对某型柴油机的性能影响。研究结果表明：柴油机运行在推进特性中低转速工况下，与其他增压模式相比，两级相继增压模式能显著提高进气流量，而不引起增压压力的大幅度增加，缸内最高燃烧压力远离极限值，因此可适当增加喷油量，实现中低转速工况较高的扭矩输出；在高温富氧燃烧条件下虽然NO_x排放略有增加，但两级相继增压模式通过排气能量的合理利用，获得了泵气功的收益和燃油消耗率的降低；在推进特性30%负荷下，与低压级增压相比，两级相继增压泵气平均有效压力提升0.019 3 MPa,燃油消耗率降低4.9 g/（kW·h）,经分析得出两级相继增压为柴油机在低负荷工况下最优的增压模式方案。     

N6102系列柴油机设计

N6102系列柴油机包括N6102Q型(自然吸气)和N6102ZQ型(增压)两种。给出了该系列柴油机的主要性能指标,并根据其设计目标,对整机布置、机体、缸盖、活塞连杆组、曲轴飞轮组、配气机构、冷却系统及润滑系统等结构特点进行了介绍。     

车用涡轮增压柴油机VVE系统的模拟研究

提出了一种适用于车用四行程涡轮增压中冷柴油机的变充气系数 (VVE)系统 ,装在一台 6缸柴油机上进行了性能模拟计算。结果表明 ,在不放废气的情况下 ,最大扭矩工况可使柴油机得到足够的进气充量 ,标定工况时最高燃烧压力不超标 ,而且可以降低燃油消耗率和NOx 排放。VVE系统可代替车用增压柴油机高工况放气     

4100增压柴油机中冷系统的设计与试验研究

为 4 10 0增压型柴油机设计了中冷系统 ,并在发动机试验台上进行了外特性试验和排放试验。试验结果证明 ,所设计的中冷系统冷却效果明显 ,原机经加中冷系统后功率、油耗等指标均有所改善 ,排放指标达到欧Ⅰ标准。     

甲醇柴油在增压中冷压燃式发动机上的试验研究

采用助溶剂解决柴油和甲醇相溶性问题并配制出柴油醇燃料,在增压中冷压燃式发动机的结构和参数不作任何调整的条件下,进行了不同甲醇含量柴油醇的燃烧、性能和排放特性的试验研究。研究表明,在供油量一定的情况下燃用柴油醇,发动机的燃烧特性发生变化,导致性能和排放变化,且随燃料中甲醇含量的增加,变化趋势加剧,特别是在小负荷情况下。     

基于滑模理论的车用EGR系统混沌控制

基于高阶滑模混沌控制的快速稳定和高效鲁棒特点,建立了柴油机EGR系统动态数学模型;设计了柴油机EGR系统的误差评估滑模面、滑模控制率与混沌控制器;针对EGR阀动态控制规律与响应迟滞机理,制订了柴油机EGR阀的控制、修正与优化策略。利用Control Core软件,对EGR阀的响应特性、占空比和EGR率进行了仿真,实现了高阶滑模混沌控制器对EGR系统精确修正、优化与控制。依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了增压柴油机EGR系统的动态响应特性和排放测试等试验。试验结果表明,该高阶滑模混沌控制器性能可靠、处理能力强、控制精度高,满足柴油机EGR系统的控制要求。     

燃油含硫量对柴油机微粒排放影响的研究

选择两台涡轮增压柴油机,一台在发动机试验台上进行ECE R-49试验,另一台4缸、直喷共轨、2 L排量的柴油机装车在汽车底盘测功器上进行NEDC试验,研究了含S量对柴油机PM排放的影响。结果表明,柴油中的含S量对柴油机PM排放有很大影响,减少柴油含S量能直接降低柴油机的PM排放。     

增压柴油机上混燃乙醇的试验研究

通过在增压柴油机上燃用柴油和混燃一定比例的乙醇的对比试验,研究了混燃乙醇对柴油机工作性能和排放特性的影响。试验表明,在柴油里混燃一定比例的乙醇可以降低燃油消耗率,提高柴油机的有效热效率;同时,混燃乙醇对柴油机的功率影响较小,完全能够满足柴油机的各工况运行需要。     

大功率柴油机相继增压技术研究综述

随着大功率柴油机不断向高增压、高功率密度、宽转速范围以及低排放的方向发展,发动机与增压系统的匹配矛盾愈发突出,特别是在低速低负荷的工况范围内。而相继增压技术可使增压系统与发动机在较宽泛的运行范围内达到良好的匹配,被认为是改善高增压柴油机性能的最成熟的技术措施。因此,重点阐述了相继增压技术的工作原理、国内外的应用情况以及研究现状与发展趋势。     

生物柴油改善柴油机炭烟和噪声的试验研究

在高原环境(81 kPa)下,4100QBZL增压中冷柴油机分别燃用生物柴油体积分数为0％,10％,30％,100％的4种生物柴油—柴油混合燃料,进行了动力性、炭烟排放和表面辐射噪声的试验研究.结果表明:随着掺烧生物柴油比例的增大,发动机的动力性略有下降,炭烟排放明显降低,排气温度有所下降,表面辐射噪声略有降低.     

特种车辆柴油机在不同海拔高度的性能预测与分析

以Hiroyasu喷雾和燃烧模型为基础,建立了适应不同海拔环境的特种车辆增压柴油机模型,并利用平原台架试验和海拔3 700 m实车试验对计算结果进行了验证。计算了该柴油机在0～5 000 m海拔实际运行时的动力性、经济性和排放性,预测了不同环境下柴油机热负荷、机械负荷主要参数的变化规律。结果表明,当海拔高度为5 000 m时,柴油机动力性、经济性比平原恶化10%以上;柴油机缸内燃烧温度峰值上升235℃以上,涡前排气温度最多增加150℃左右;最大压升率比平原升高15%以上,NOx排放减少,碳烟排放剧增。     

柴油机排气微粒中可溶有机组分的分析

采用超声洗脱法,分离出柴油机排气微粒(PM)中的可溶有机组分(SOF)。利用色谱—质谱联用技术对SOF的成分进行了分析。结果表明,SOF中最大的组分为烷烃,其次是芳香烃;烷烃中大部分为直链烷烃,芳香烃以萘族和菲族等多环芳香烃为主。给出了微粒SOF中烷烃和芳香烃等有机成分在不同工况下所占有的比例,以及芳香烃中主要有机组分的百分含量。