柴油-二甲醚混合燃料对柴油机排放的影响

在YC108QC车用柴油机上进行了燃用不同比例的柴油-二甲醚混合燃料的研究,试验结果表明,燃用柴油-二甲醚燃料时,动力性与经济性与原机无明显差异,但对改善柴油机的排放有着重要作用.不仅可以同时降低NOx和碳烟排放,而且在对燃油系统不改动的情况下,柴油机在静态供油提前角为4°曲轴转角时,燃用二甲醚质量分数为20%的柴油-二甲醚混合燃料,除HC外,其余各项排放均可达到GB19761-1999C欧洲第Ⅰ阶段排放标准,和GB3847-1999压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法标准.     

1105型柴油燃烧室内氧浓度与温度的关系

直喷柴油发动机因其良好的耐久性和燃油经济性,广泛应用于工农业生产实际中,但其燃油经济性和排放特性仍有改善空间.应用Kiva3v程序,以不同曲轴转角下的平均温度和平均压力为考核指标,与文献实测值和计算值验证考核基础上,模拟分析了1105型直喷柴油机燃烧室内局部氧浓度和温度的相互关系.结果发现沿计算域周向方向上温度和氧浓度的变化表现出四个周期,和模型设置的燃油喷束位置对应.此外,温度及其梯度和氧浓度及其梯度在各观测线和观测面内的变化特性呈现出反相关性质.     

船用柴油机排放控制的试验研究

随着全球环境的恶化,控制柴油机有害气体排放的要求日益强烈。文章以6150ZLCZ型柴油机为对象,对三种燃烧室结构方案从Nox排放、油耗和烟度三个方向进行了对比试验,选取了压缩比为14,喉口直径为86．4mm、中间凸台锥角为137°的燃烧室结构．该试验研究为船用柴油机满足排放标准拓宽思路,也为该机型的进一步研发奠定基础．     

共轨系统多次喷射对船用柴油机性能改进的试验研究

以配备高压共轨燃油喷射系统的柴油机为基础,采用NI测试系统构建了共轨柴油机多次喷射性能试验台架.在此台架上,根据设计优化的喷射策略,开展了柴油机多次喷射对柴油机整机性能影响的试验研究.试验结果表明:利用共轨技术采用多次喷射对柴油机的排温最多下降50℃,噪声最多下降15dB,对碳烟排放也有明显改善.     

车用柴油机有害排放物及控制技术

基于柴油机有害排放物的种类、危害厦形成机理，对柴油机在不同部位抑制排放措施的研究表明，只有综合利用改善燃油品质、优化燃烧室结构等方法，才能达到减少有害排放，减低污染的目的。     

一种同时降低柴油机碳烟和NOx的紊流型燃烧系统

针对１３５系列柴油机普遍存在的燃油消耗率高，排放差的问题，开发了一种四角缩口ω紊流型燃烧室燃烧系统。在２１３５Ｇ型柴油机上的试验表明，在不改变原机进气系统的条件下，利用燃烧室的特殊结构在压缩行程后期可产生很强的挤流和紊流，加快了缸内混合气的形成和燃烧速率。缩短了扩散燃烧过程，使柴油机的燃油耗油率，烟度及ＮＯｘ排放有了很大的改善。     

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．     

车用柴油机排放污染物生成机理及控制技术

本文研究了车用柴油机燃烧排放物的生成机理,讨论了控制排放与提高燃油经济性、控制NOx和控制PM的矛盾,介绍了相关处理的折衷技术措施。对目前的控制柴油机排放的技术措施和实现情况进行较全面的分析。最后提出了一些有待进一步深入细致的研究和广泛应用的技术措施。     

生物乳化柴油对船用柴油机性能和排放影响的试验研究

在以餐厨废油为原料制成的生物柴油中掺混乳化剂、水、丁醇和柴油制成生物乳化柴油。在ISO 8178标准所规定的恒定转速试验(D2)模式下,分别对柴油机燃用3种不同配方的生物乳化柴油、柴油和生物柴油进行台架试验,测定其燃烧特性、动力性、经济性和排放特性。试验结果表明:满负荷时,采用生物乳化柴油时放热率略高于柴油,但缸内压力与柴油区别不大;采用生物乳化柴油时动力性比柴油略低,采用E10经济性与柴油区别不大;随着水和丁醇质量分数的增加,NO_x和碳烟排放降低更显著;不同成分适量配比的生物乳化柴油能够有效降低NO_x和碳烟排放,同时保证柴油机的动力性和经济性。     

掺醇燃料柴油机燃烧与排放特性研究

为降低柴油机炭烟排放,在柴油中掺入正戊醇与甲醇形成三元混合燃料,在一台电控高压共轨柴油机上测试了不同喷油时刻下的燃烧及排放特性.结果表明:纯柴油掺入正戊醇与甲醇之后,混合燃料的有效燃油消耗率增加,但有效热效率增大;CO及HC排放增加;炭烟排放明显降低,混合燃料的NO_x排放增加.     

基于DOE与遗传算法相结合的共轨柴油机喷射参数优化

将DOE与遗传算法相结合对共轨柴油机喷射参数进行优化,并对优化方案进行了燃烧分析和试验验证。针对某型共轨柴油机,利用DOE设计了77种共轨柴油机喷射参数技术方案,再以响应面近似模型技术构造优化目标函数,利用遗传算法对该近似模型进行寻优。试验结果证明优化后柴油机油耗降低5%,NOx降低10%,碳烟降低18%。     

不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧的数值模拟

用fire软件模拟分析不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧和性能的影响;对4100柴油发动机进行模拟计算。结果表明:不同进气压力情况下,其燃烧路径大部分避开Soot和NOx的主要生成区域;提高进气压力会使燃烧充分,放热速率加快;进气压力对发动机性能影响明显,进一步增大进气压力能在Soot和NOx排放有效降低的同时,发动机的动力性能明显提高而燃油消耗降低。表明高密度-低温柴油机燃烧模式能够通过提高进气压力同时降低排放和提高热效率。     

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。     

掺混生物柴油对相继增压柴油机燃烧性能的影响

为促进生物质能源应用,减轻国家对于化石能源的依赖,以某船用增压柴油机为研究对象,将其改造为相继增压系统柴油机,进行掺混生物柴油燃烧试验,在推进特性25%负荷试验时,生物柴油设置5% ~ 25%共5组配比,研究不同生物柴油配比对柴油机动力性、经济性及排放性的影响. 研究结果表明:在25%负荷时,掺混生物柴油燃烧与纯柴油燃烧相比,相继增压柴油机的动力性下降约6.5%,燃油消耗率增长约9.2%,NO_x排放量降低约9.8%,SOOT排放量降低约76.7%;相继增压柴油机掺混生物柴油燃烧时,其动力性及排放性均优于原机;在25%负荷时生物柴油最佳掺混率为25%,随着生物柴油配比增加其动力性与经济性下降较快,NO_x排放升高,掺混率不宜过高;改造为相继增压船用柴油机后,在一定程度上弥补了掺混生物柴油燃烧带来的不足.      

缸内气体流动对柴油机燃烧和排放的影响

文章利用改进了油滴的碰撞子模型KIVA-3V程序对16V240ZJB型柴油机在标定工况下的压缩和燃烧过程进行了模拟。研究分析了涡流比和和缸内湍能分数对燃烧和排放的影响。结果表明涡流比是影响燃烧和排放的关键。     

四孔喷油器流量分布对燃油喷雾及柴油机性能的影响

探讨了四孔喷油器流量分布对燃油喷雾和柴油机性能的影响。结果表明,不正常的流量分布可改变喷雾的形状及各孔油束的射程,导致燃油在燃烧室中分布情况的恶化,从而使柴油机性能,特别是在低速大负荷工况下的性能下降。     

汽油发动机富氧燃烧模型分析

汽油发动机富氧燃烧可改善发动机的燃烧效率和排放。文中对汽油发动机燃烧循环波动和NOx排放的机理进行研究,通过建立模型验证发动机试验数据。研究结果表明:建立的发动机燃烧循环波动和NOx排放模型与试验结果一致。富氧燃烧可以降低发动机燃烧的循环波动,同时降低发动机CO、HC排放物,但NOx的排放物有所增加。     

燃烧室形状对大功率机车柴油机工作性能的影响

针对大功率铁路机车柴油机的工作过程进行仿真计算,仿真计算得到的数据与实际试验数据相符合,将整个缸内工作过程按放热率规律分为三个阶段并分别进行研究分析.设计两种不同的燃烧室方案与原机型进行比较,讨论燃烧室喉口直径和燃烧室深度对于柴油机放热量、污染物排放量和缸内微观流场的影响.对比结果显示,当喉口直径为198 mm、燃烧室深度18.16 mm时,碳烟排放量和氮氧化物排量比喉口直径为188 mm、深度20 mm时分别下降了84.2％和43.4％;当喉口直径增加到208 mm时,缸内温度整体有所升高,氮氧化物排放量有所下降但是碳烟排放量增大.     

基于OpenGL的柴油机缸内温度场可视化的实现

利用OpenGL将读取到的柴油机缸内信息转换成容易接受的图像形式,绘制了柴油机燃烧室的网格图和温度场的伪彩图,实现了柴油机燃烧过程中缸内温度场计算结果的可视化。并将OpenGL与Techp lot 2种软件的绘图结果进行了比较,结果表明:OpenGL所绘制的网格图和伪彩图基本正确地反映了燃烧室内的温度分布。