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。     

冷却水温度对汽油机起动性能影响的试验研究

以不同发动机水温测试汽油发动机起动时的转速、喷油时间、当量比及HC的排放量,并对测试所得的数据进行处理分析,得出汽油发动机起动时冷却水温度和发动机性能及HC排放之间的关系．试验结果表明,在冷起动时HC的排放量大大高于热起动时HC的排放量,且在发动机水温低于70℃时,提高发动机冷却水温度能大幅减少HC的排放;在发动机水温度超过70℃时,提高发动机冷却水温度对减少HC的排放作用不大;提高发动机冷却水温度还有利于改善发动机的燃烧,从而提高其动力性和燃油经济性．     

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的性能

为了研究不同体积分数的甲醇-汽油混合燃料对多点电喷汽油机性能和排放的影响,通过发动机台架试验,对比分析了发动机的动力性、经济性及排放特性,并用气相色谱分析仪测量了目前法规尚未限制的甲醇和甲醛排放,探讨其排放特性及生成机理。实验结果表明:在外特性工况运行时,甲醇-汽油混合燃料发动机的输出功率在高转速时略高于汽油机,有效燃料消耗率比汽油机低,有效热效率比汽油机高;在负荷特性工况运行时,混合燃料发动机的有效燃料消耗率和有效热效率与汽油机基本相当;随着混合燃料中甲醇体积分数的增加,CO排放有所降低,NOx排放几乎保持不变,THC排放在大负荷时略有升高;混合燃料发动机的甲醛排放明显高于汽油机,并且随甲醇体积分数的增加而增大,而甲醇排放低于汽油机。     

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．     

汽油机稀薄燃烧控制技术

车用汽油机采用稀薄燃烧技术,能大幅度地提高燃油的经济性并改善发动机排放性能,具有巨大的发展潜力,是内燃机技术发展的必然趋势。稀薄燃烧技术建立在混合气分层燃烧的基础上,在气缸内如何形成适合的混合气浓度梯度分布是稀薄燃烧的关键技术。介绍汽油机稀薄燃烧方式、PFI稀薄燃烧技术、GDI稀薄燃烧技术和汽油机稀薄燃烧控制方法。     

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。     

开环控制时乙醇的体积分数对汽油-乙醇混合燃料发动机性能的影响

以普通直列四缸发动机为基础，设计了发动机台架试验的控制系统。通过试验分析了乙醇与汽油按不同比例混合时对汽油发动机动力性、经济性和排放性能的影响。结果表明，在保持汽油机参数不变的前提下，随着乙醇的体积分数的增大，汽油机的动力性提高，燃油消耗量增加，CO和NOx的排放量降低，但乙醇的体积分数大于40％时HC的排放量增加明显。     

Experimental Investigation of the Influence of Fuel Viscosity on the Spray Characteristics of Diesel Nozzle

This paper presented an investigation of atomization characteristics including the velocity vector field and the mean droplet sizes for different percentages of DMM-diesel blended fuels using a phase doppler anemometry (PDA) analyzer system. Based on the fuel design concept, an oxygenated fuel named dimethoxy methane (DMM), which has lower viscosity, surface tension, and boiling point, was used to blend with diesel. The experiments were carried out under atmospheric conditions on a single-hole type diesel nozzle, liquid conditions comprise a temperature of 298 K under the needle valve opening pressure of 6 MPa. The results show that the sauter mean diameter (SMD) and spray cone angle of blended fuels decrease with the increase of DMM content; the axial mean velocity in the centerline increases with the increase of DMM. However, the spray behavior of blended fuel in which DMM exceeds 75% is virtually identical to that of neat DMM. The measurement also reveals the existence of an "S" shape in the radial mean velocity variations with radial distance.     

发动机燃用乙醇汽油的实验性能分析

乙醇作为汽油的代用燃料,受到广泛关注。在一台直列四缸汽油机上,研究乙醇汽油混合燃料对发动机性能的影响。结果表明在发动机结构、技术参数不变的条件下,动力性能会略有下降,但变化幅度不大;燃油消耗率有所升高;排放性能明显改善。     

燃用生物柴油增压柴油机的性能和排放

为了在柴油发动机上优化生物柴油的应用,利用发动机台架试验,对比分析了不同掺混比生物柴油对增压直喷柴油机排放、燃料经济性和动力性的影响,在不同转速和负荷下,研究了发动机的碳烟、NOx、CO与HC排放及有效能量消耗率和功率。试验结果表明:与柴油相比,燃用B10、B20、B30、B50、B80和B100生物柴油的发动机碳烟排放平均降低了34.69%,NOx排放平均增加了25.01%,HC排放平均降低了33.05%,CO排放在满负荷下平均增加了11.13%;虽然有效燃料消耗率有所增大,但有效能量消耗率平均降低了2.18%;功率平均增加了5.34%;生物柴油碳烟排放降低的百分比较NOx排放增加的百分比分别提高了7.01%、15.37%、14.17%、10.45%、6.73%和4.39%,因此,B20掺混比最佳。     

煤合成柴油(F-T柴油)在柴油机上的试验研究

试验研究了单缸柴油机燃用F-T柴油和0号柴油的燃烧特性和排放特性。与发动机燃用0号柴油相比，燃用F-T柴油时燃油消耗率降低，有效热效率升高，有害排放降低，结果表明，F—T柴油是一种高品质的柴油机代用燃料。     

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术

简要介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的发展现状,主要分析柴油机电控高压共轨喷射系统的结构和原理,分析了柴油机电控高压共轨喷射系统的关键技术。     

小型汽油机的性能改进研究

针对传统小型汽油机普遍存在结构和设计缺陷而导致性能欠佳的现象,从点火系统、进气系统、燃烧系统、燃料供给系统等方面进行改进,并进行实例试验研究.试验结果表明:改进后的发动机平均功率值提高了46.58%;平均扭矩值提高了47.02%;平均燃油消耗率值降低了31.39%,但燃油消耗量上升了1.31%;最大扭矩上升了44.36...     

汽油发动机怠速工况富氧燃烧的研究

利用不同进气氧体积分数,实现汽油机富氧燃烧。氧体积分数分别为21.1%,22.6%,25.5%条件下,试验研究了在怠速工况下汽油发动机燃烧特性和排放特性。研究结果表明:在汽油机中怠速工况下,随着氧体积分数的增加,缸压、瞬时放热率明显增大,峰值相位出现时刻提前,累积放热量明显增大;进气中氧浓度加大,循环波动率下降,提高了发动机缸内燃烧的稳定性,燃油消耗量基本保持不变;在怠速工况下实现富氧燃烧,可以大大降低THC和CO的排放,NO2的排放增加,但增加的幅度处于较低的水平。     

柴油机掺烧重柴油的可行性研究

本文从节能的角度出发,研究了中小型柴油机掺烧重柴油的可行性。作者选取具有代表性的2135型柴油机做掺烧重柴油的试验。根据实验结果对柴油机掺烧重柴油后的负荷特性和排放特性的进行了分析,结果表明中小型柴油机掺烧重柴油可行。     

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。     

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。     

小型船用柴油机排放控制的措施研究

以Z6150ZLCZ-5型船用柴油机为分析了对象,分析了供油提前角、启喷压力、海水温度等对柴油机排放、油耗的影响,在此基础上对原有机型进行了改进。通过对改进机型进行排放测试,证明各方面的改进取得了预期的效果。该试验研究为船用柴油机满足排放控制的要求拓宽了思路,为该机型的进一步改进提供了可靠依据。     

电喷汽油机燃用甲醇/汽油混合燃料的燃烧特性

为了研究在汽油中掺混不同比例甲醇时对多点电喷汽油机燃烧放热规律的影响,通过实测示功图,对比分析了各种燃烧特征参数随发动机运行工况的变化规律。分析结果表明:在中、低转速时,甲醇/汽油混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率在中、小负荷时与汽油机基本相同,在大负荷时略高于汽油机;在高转速时混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率明显高于汽油机;在整个负荷范围内,混合燃料发动机的着火延迟期比汽油机的略长;混合燃料发动机的燃烧持续期在小负荷时比汽油机短,在中、大负荷时与汽油机基本相同;在中、小负荷时,汽油机的最大燃烧放热率和循环变动系数略高于混合燃料发动机,在大负荷时,两者基本相同;发动机转速对燃烧特征参数随掺混比的变化趋势没有明显的影响。     

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。