可变涡流进气系统及其对柴油机性能和排放的影响

研制具有控制涡流副气道的可变涡流进气系统,是用于研究如何控制进气流入气缸的角动量,同时研究这种可变涡流进气系统对直喷式柴油机性能及排放量的影响。 较低的涡流可以减少初始阶段的燃烧量(在整个发动机转速和负荷范围内,这一阶段燃烧,是与NOx徘放量,最大气缸压力和缸内压力升高率有关的)。因此,在高速或部分负荷时,低涡流可提高燃料消耗率并降低NOx排放量。 带有这种可变涡流进气系统的涡轮增压中冷发动机,根据发动机的不同情况,选择最佳涡流强度,可以得到较高的低速扭矩、较高的功率和较好的冷起动性能。     

满足欧洲Ⅰ排放法规的车用直喷式柴油机燃烧系统的研究

本文针对自然吸气式车用6110直喷式柴油机,对燃油喷射系统、燃烧室形状、进气涡流比和机械离心喷油提前规律进行优化匹配研究,获得了满足欧洲Ⅰ排放法规的燃烧系统参数。     

满足欧洲I排放法规的车用直喷式柴油机燃烧系统的研究

本文针对自然吸气式车用６１１０直喷式柴油机，对燃油喷射系统，燃烧室形状，进气涡流比和机械离心喷油提前规律进行优化匹配研究，获得了满足欧洲Ｉ排放法规的燃烧系统参数。     

进气系统稳态流模拟和低流阻进气道的研制

为提高6110型直喷式柴油机的性能指标,本文运用进气系统稳态模拟试验的基本原理和分析计算方法,用容积法对进排气流进行模拟计算,研制了低流阻、强涡流的进气道出口结构.     

排气再循环温度对直喷式柴油机排放的影响

讲述了采用排气再循环会使柴油机进气温度升高 ,同时使进气质量和O2 浓度减小。通过试验研究 ,分析了升高进气温度、减小进气质量对车用直喷式柴油机排放的影响。     

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。     

改变缸内涡流降低车用柴油机NOx和微粒排放

用喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，研究了涡流对柴油机微粒（PI）和NOx排放的影响。结果表明，适度降低低速小负荷工况的涡流水平，在对PT排放影响不大的情况下，可以有效降低NOx的排放量；低速大负荷工况，适度提高气缸内的涡流水平，在不至于过在提高NOx排放的情况下，可以有效降低PT排放量，中速工况涡流水平的变化对PT排放量影响不大，而降低中速小负荷工况气缸内的涡流水平，可以有效降低NOx的排放量。降低高速工况气缸内的涡流水平，可以同时降低PT和NOx的排放量。     

四气阀直喷式轿车用柴油机

在轿车上使用直喷式柴油机可取得低排放、高舒适性和节省燃油的效果。与党常见的分隔式柴油机相比，在排放相当的条件下，直喷式柴油机能节省15％以上的燃油。更先进的直喷式柴油机将在满足未来更严格的排放法规的同时，继续保持比汽油机和分隔式柴油机更优越的经济性，其有效途径是采用四气阀代替二气阀。1．四气阀技术的优越性同传统的轿车用二气阀直喷式柴油机相比，四气阀直喷式柴油机有下列优点：（1）换气损失少；（2）中心垂直布置的喷油嘴有利于优化混合气的形成；（3）容易根据转速和负荷改变进气涡流；（4）中心布置的燃烧室使得…     

改善重型车用增压中冷电控直喷式柴油机排放的研究

介绍了一种重型车用涡轮增压中冷，电控直喷，可变进气涡流的柴油机，给出其部分性能试验结果，分析研究了燃烧室尺寸和喷油系数参数（喷孔直径，喷油压力，喷孔锥角及喷油定时）对柴油机主要排气污染物ＮＯｘ和碳烟的影响。     

现代车用柴油机技术发展趋势

柴油机都是往气缸内喷射燃油的．但又分成涡流式燃烧室或预燃式燃烧室喷油的分隔式柴油机和直接往主燃烧室喷油的直喷式柴油机。直喷式柴油机燃油经济性好，但是振动．噪声较大。如果说过去许多柴油机采用涡流式燃烧室或预燃式燃烧室的话．那么现在由于技术的进步，就连轿车柴油机都采用了经济性更好的直喷式燃烧室。     

柴油机可调进气涡流系统的研制

以1132Z单缸柴油机为平台,研制了电控可调进气涡流系统,包括可调涡流进气道、可调涡流执行机构和基于ADUC812单片机的电控单元。针对发动机的不同工况实现了进气涡流强度的最佳化控制;试验结果表明,在最大扭矩工况,发动机燃油消耗率和烟度排放明显改善。     

基于DSP的柴油机进气涡流控制系统

基于TMS320F240 DSP开发的进气涡流控制系统,通过对节气门开启角度的自动控制并与切向气道或螺旋气道配合使用来组织有效的进气涡流,同时对进气涡流的强度进行自动控制,有效地改善了发动机的燃烧,从而优化了发动机动力性、经济性等性能指标。系统对节气门开启角度的控制精度较高,具有较强的抗干扰能力。     

发动机进气状态对燃油经济性影响的仿真研究

本文使用仿真手段,针对进气压力、进气温度、进气涡流等不同参数设计计算方案,对输出的热效率、油耗和排放结果进行统计研究,得出进气状态对柴油机油耗和排放影响明显,稀薄燃烧有利于燃烧过程的进行,降低进气温度有利于改善油耗和排放,增压中冷是未来节能减排研究的重点方向.本研究为柴油机未来经济性的研究提供了指导性依据.     

柴油机进气流动的数值模拟

利用CFD软件对载重车用4气门6缸直喷水冷柴油机进气系统进行三维气体流动数值模拟计算,模拟结果给出了气道及气缸内三维流场的分布。从流场切面图可看出,切向气道和螺旋气道的气流之间存在着相互作用,这种作用有利于形成较大的进气湍流;在进气结束时,发现除了涡流以外还存在纵向的涡,在随后的压缩行程中,这些涡在高速转动的同时能量不断耗散,并将能量传递给周围流场,诱导出一个反方向的纵涡;最后给出了TKE(湍流动能)随曲轴转角的变化图。     

气门开启过程对压缩终了缸内涡流运动的影响

首先采用进气道稳流试验和数值模拟方法对两款柴油机进气道的稳态流动进行研究对比,然后利用Converge软件对两款柴油机在标定工况下的进气和压缩过程进行了瞬态数值模拟研究,并对该过程中各个时刻的缸内和燃烧室内涡流运动通过无量纲参数瞬态涡流比来进行分析。结果表明,柴油机实际工作过程中进气道在气门小开度及中等开度下形成涡流的能力对压缩终了时燃烧室内的涡流强弱有很大影响。现有的稳态评价方法不足以体现这一特征,稳态评价方法有待改进。     

用于研究柴油机进气涡流的水模拟测试系统

主要介绍了一个针对 115 0G单缸柴油机进气道结构的进气涡流水模拟装置和一套用于测量二维流场的激光粒子速度场仪 (PIV) ,用它们来测量旋流器在气缸内产生的涡流流场 ,目的是为研究旋流器在气缸内产生涡流的能力和涡流在缸内的发展情况。其中旋流器是作者设计的一种用于 4气门、短直气道发动机产生进气涡流的装置。     

螺旋气门的结构优化及对无节气门汽油机燃烧性能的影响

由于进气方式的改变,气道喷射式无节气门汽油机中小负荷时泵气损失显著降低,但燃烧性能却明显恶化。为改善其燃烧性能,本文中设计了一种在进气过程中能产生较强进气涡流的螺旋气门,并使用仿真软件STAR-CCM+对螺旋气门的主要结构参数进行了优化。在稳流气道试验台上测量其进气涡流比和流量系数,证明该螺旋气门在开启升程较小时能产生强烈的进气涡流,对改善无节气门汽油机在中小负荷时的缸内进气流动状态和油气混合十分有利。将该螺旋气门安装在一台装载有全可变液压气门机构的无节气门汽油机上,试验结果表明:螺旋气门产生的进气涡流显著提高了无节气门汽油机中小负荷工况下燃烧速率、降低了循环波动,使燃油经济性能得到明显改善。     

超高压共轨柴油机油气室匹配仿真研究

介绍了超高压共轨系统工作原理,基于Fire软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型,并在利用试验验证了模型准确性的基础上,通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共轨柴油机性能的影响,为进一步改善柴油机的性能和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。结果表明:在超高压喷射条件下,同一喷孔直径匹配的涡流比越大(1.21~3.62范围内),越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越大,改善的效果越明显,当3.62涡流比匹配0.30mm喷孔直径时,可获得最高的平均有效压力,并且此时具有最好的排放效果;同一喷孔直径匹配的燃烧室口径比越小,越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越小,改善的效果越明显,当0.75燃烧室口径比匹配0.23mm喷孔直径时,可获得最佳的动力性和排放性。