关于机车用柴油机静态喷雾性能的初步研究

本文针对机车用大功率高强化中速柴油机燃油喷雾性能的研究,建立了一套静态喷雾高速摄影装置,并通过高速摄影,初步研究了16240Z柴油机喷雾性能及其结构参数对喷雾性能的影响,为研究改进我国两种240柴油机燃烧喷射系统提供了一种有效的手段。     

应用激光显微摄影对柴油机喷雾粒度分布的测量研究

设计了以脉冲激光为光源的测定柴油机燃油喷雾粒度分布的显微摄影装置，并用该装置成功地测得了伞喷油嘴的燃油喷雾粒度场的时间特性和空间特性．研究结果为柴油机燃油系统和燃烧系统的设计与改进提供了可靠的依据．     

激光显微摄影对柴油机喷雾粒度分布的测量研究

设计了以脉站激光为光源的测定柴油机燃油喷雾粒度分布的显微摄影装置，并用该装置成功地测得了伞喷油嘴的燃油喷雾粒度场的时间特性和空间特性，研究结果为柴油机燃油系统和燃烧系统的设计与改进提供了可靠的依据。     

舰用高压共轨柴油机燃烧与排放的仿真计算

利用高速闪光摄影技术，对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析，提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式．在正确描述高压燃油喷雾的基础上，建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型．此模型改进了燃油喷射模型以及碳烟的生成与氧化模型，考虑了燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热，由此对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算，计算与试验结果对比分析表明，改进后的燃烧与排放模型能够较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况．     

一种高强化柴油机排放和燃油经济性的数值模拟计算分析

以某型柴油机为对象,开展了缸内燃烧过程三维模拟计算,对其排放特性,包括碳烟分布、碳烟生成总量变化、Nox分布、Nox生成总量变化,以及燃油经济性进行了数值模拟计算和分析,研究了燃烧室结构和喷嘴参数对柴油机性能的影响.计算结果表明;挤压面积更大的燃烧室更有助于改善燃油经济性和排放;采用适当增加喷孔数、增大孔径等方法,尽可能缩短燃油喷射持续期,有助于降低油耗,改善排放.     

喷射系统计算机模拟及运用

机车用大功率中高速柴油机向高强度、低油耗方向不断发展，其燃油喷射系统的强化强度也越来越高，使燃油喷射系统的穴蚀、二次喷和零部件可靠性等问题日益突出。通过计算机模拟，讨论了各种喷射条件对喷雾性能的影响，这样不仅可以验证已有喷射系统的工作特性，而且将大大提高新内燃机喷射系统的研制速度。     

船用柴油机燃油管路脉动现象对油耗测量影响的试验分析

燃油经济性是评价柴油机综合性能的指标之一。在实船测试柴油机燃油消耗中,由于油管压力脉动会导致测试结果的偏差,加装稳压腔能有效避免油管压力脉动的影响。台架和实船测试结果表明,合理的稳压腔布置能明显降低进、回油流量计的燃油波动率,提高船舶柴油机燃油油耗测量的准确性     

船用柴油机使用劣质燃油技术与管理问题探讨

航运公司和运输船舶为降低燃油费用,提高经济性,选用的燃油质量日益下降。文章分析了船用柴油机使用劣质燃油的现状、限制性能、要求以及使用过程中的主要问题等,提出了船用柴油机使用劣质燃油应采取的技术与管理措施。     

电控柴油机燃油喷射技术

柴油机电控燃油喷射系统在满足排放法规的条件下,能大大提高柴油机的燃油经济性和动力性。柴油机电控燃油喷射系统是在传统燃油喷射系统基础上发展起来的,由位置控制和时间控制两种主要形式构成。柴油机高压燃油共轨技术被公认为20世纪3大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。分析柴油机电控燃油喷射系统的优点、类型及应用,着重介绍柴油机电控燃油喷射系统的控制原理。     

柴油发动机燃油喷射装置的机理及预防

燃油喷射装置是柴油机中重要的精密部件，其性能的优劣对柴油机工况甚为敏感，直接影响发动机的动力性、经济性和排放性能。     

柴油与LPG/柴油双燃料喷雾特性的对比

采用高分辨率数码照相机对柴油与LPG／柴油混合喷雾特性进行了对比研究。结果表明，随着LPG掺混比的增大，喷雾油滴的平均直径减小，油滴尺寸数目分布曲线向小颗粒方向偏移，小颗粒油滴数目增多，雾化质量提高，使发动机碳烟排放大幅度降低；大颗粒油滴尺寸变化不大，小颗粒油滴尺寸变小，相对尺寸范围和发散边界扩大。随着喷雾贯穿距离的增大，柴油油滴的粒度增大；混合燃料的油滴尺寸的数目分布向小颗粒偏移，累积容积油滴直径则增大；相对尺寸范围和发散边界呈减小趋势，油滴容积分布在较大油滴的范围内渐趋均匀；喷射距离较长，油束射程总是等于油束到达燃烧室壁面的最大距离。     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料对其性能及排放的影响

二甲醚是一种适用于压燃直喷式柴油机的很具潜力蹬代用燃料，除了无碳烟排放的重要特点以外，和柴油相比二甲醚还具有较好的燃烧性能，较低的自然温度和较好的雾化特性，但二甲醚较差的润滑性会带来一些问题，例如磨损和泄漏，这是一个很难处理的问题。文中对直喷式柴油机燃用二甲醚柴油混合燃料进行了实验研究，对二甲醚重量比分别为0％（纯柴油），10％和20％的混合燃料进行了评测，并测量了发动机的性能和排放，结果表明，与纯二甲醚相比，柴油－二甲醚混合燃料具有较高的润滑性能，及和纯柴油相比，具有较好的喷射雾化性能，同时发现发动机在燃用柴油时的工作特性和燃用柴油－二甲醚混合燃料时的工作特性是可以比较的，当混合燃料中的二甲醚的比例为20％，NOx，碳烟和CO的排放量分别降低了11％，42％和29％，和燃用柴油相比，HC排放量在轻载时较高，在重载时较低。     

位置式分配泵电控柴油喷射技术

在满足排放法规的条件下,柴油机电控燃油喷射系统的应用,大大提高柴油机的燃油经济性和动力性。柴油机电控燃油喷射系统与汽油机电控燃油喷射系统有许多共同之处,柴油机电控燃油喷射系统的关键技术及难点为柴油喷射电控执行器。分析柴油机电控燃油喷射系统的优点,对分配泵供油技术和位置式电控分配泵控制技术进行详细论述,对电控柴油喷射技术有一定指导。     

Z6170ZLC型LNG-柴油双燃料船用增压发动机性能仿真分析

LNG-柴油双燃料发动机同时存在预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,其性能与原型柴油机有较大的差别.文中基于AVL-Boost发动机性能仿真软件,采用等热值当量处理不同比例的混合燃料,考虑了不同工况预混合LNG燃料对充气效率的影响,采用双韦伯函数燃烧放热率模拟不同比例混合燃料的预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,对比分析了LNG-柴油双燃料增压发动机和原型柴油机的动力性和经济性.研究表明：（1）预混合LNG燃料对充气效率的影响不会导致单点预混合LNG-柴油双燃料增压发动机的动力性下降;（2）相比较原型柴油机,各负荷工况双燃料发动机的燃油经济性均有下降,低负荷工况燃油经济性下降更为严重;（3）高负荷工况掺烧过高比例的LNG燃料将导致气缸压力急剧增加.     

喷射压力对生物柴油掺混燃料喷雾特性的影响

基于自行设计的定容弹和高压共轨喷油试验台,通过高速相机对不同掺混比的柴油‐生物柴油混合燃料的喷雾过程进行瞬时拍摄,并运用图像后处理技术量化分析喷射压力对掺混燃料的喷雾锥角和喷雾贯穿距离等宏观喷雾特性的参数影响。结果表明：喷射压力从75 M Pa提高到135 M Pa时,喷射压力对喷雾锥角的影响在4°～5°左右;喷雾锥角和喷雾贯穿距离均逐渐增大,混合燃料的雾化质量有所改善。     

基于最大熵原理的喷雾液滴尺寸和速度联合分布函数

应用最大熵原理和动量守恒定律,从理论上建立了喷雾液滴尺寸和速度联合分布函数。应用该方程编制数值计算程序,对纯柴油与质量掺混比为30%(L30)的柴油/液化石油气(LPG)混合燃料的喷雾液滴尺寸和速度联合分布进行了数值计算,比较了两种燃料的雾化特性。比较结果表明:由于L30闪急沸腾效应的影响,其液滴尺寸分布曲线的峰值明显高于柴油的分布曲线峰值,且峰值和曲线整体趋势都向小颗粒方向偏移,说明喷射L30产生的液滴颗粒比柴油颗粒小;L30的速度分布曲线峰值较高,且位于小速度范围,说明小速度液滴所占的比例更大。液滴尺寸与速度(D-u)等高线图表明:液滴颗粒越小,其速度分布范围越广;液滴速度越小,其尺寸分布范围越大。L30液滴尺寸与速度联合分布的收敛速度较快,说明L30喷雾所产生的小颗粒和小速度液滴更加密集,雾化质量更佳。     

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验,在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验.分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数,研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因.研究结果表明:与柴油相比,生物柴油喷雾锥角小,粒子总数少,小直径粒子比例低,最大粒子直径大;在转速为1 500 r*min-1与平均有效压力为0.531 MPa时,生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%,生物柴油燃烧持续期长于柴油;在转速为1 500 r*min-1时,燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%,NOX排放平均增加21.93%.     

柴油机各缸工作不均匀程度对性能的影响分析

利用飞轮处的瞬时转速信号来间接估计柴油机的各缸工作不均匀程度,结合基于电磁阀的时间控制式电控燃油喷射系统,实现了柴油机各缸工作不均匀程度的闭环反馈控制。在此基础上,通过台架试验分析了各缸工作不均匀程度和发动机性能之间的关系。结果表明,在发动机的大负荷工况下,各缸工作不均匀程度对发动机的经济性和烟度排放影响显著,从而验证了实现柴油机分缸均匀性实时检测和闭环控制的重要性。