燃烧室形状对双燃料发动机性能影响的模拟分析

利用STAR‐CD软件模拟研究了3种燃烧室形状对柴油‐天然气双燃料发动机性能的影响,3种燃烧室分别为ω形燃烧室、八边哑铃形燃烧室和圆柱形燃烧室。研究发现,八边哑铃形燃烧室因为减小了喉口直径,增加了挤流强度,使得气缸内的湍动能增强,火焰传播速度加快,燃料利用率提高,同时,在燃烧室的底部设计凸台,能引导燃烧室内的气流运动,并引导柴油向燃烧室的底部扩散,促进着火点的广泛分布。因此,八边哑铃形燃烧室的缸内平均压力、平均温度和指示热效率最高,天然气剩余比例最小。     

机外净化技术对 GDI 发动机颗粒排放的影响

通过缸内直喷汽油机颗粒测量试验,研究了怠速工况、最大扭矩工况及常用工况下三效催化器（TWC）和汽油机用颗粒捕集器（GPF）对发动机尾气中颗粒数量浓度及质量浓度的处理效率。结果表明：在低转速小负荷工况,三效催化器与颗粒捕集器对颗粒具有较高的处理效率;随着转速与负荷的增加,两者的处理效率均下降,三效催化器对颗粒处理能力明显降低,而颗粒捕集器整体保持较高的捕集效率;当二者联合工作时,在常用行驶工况下对颗粒的捕集效率达到80％以上。在高转速大负荷工况,由于尾气空速增加,颗粒捕集器捕集效率下降导致整个后处理系统对颗粒的处理效率降低。     

进气充量特征参数对 CPF 再生过程的影响

利用AVL BOOST ,FIRE软件分别构建了D19高压共轨柴油机的一维仿真模型和催化型颗粒捕集器（CPF）三维模型,研究了不同进气特征参数对CPF再生过程的影响规律。计算结果表明：随大气氧浓度减小,CPF沉积颗粒的氧化速率和压降的下降速率都显著减缓,其进、出口两端的NOx 及 NO2排放降低;海拔升高不利于CPF的再生,但CPF压降和再生最高温度较低,且能有效减少CPF出口端的NO2排放;海拔对CPF再生过程的影响是大气氧浓度与大气压力的综合效应,其中大气氧浓度占主导作用;针对海拔2 km高原环境,EGR率增大至15％时,CPF再生性能已明显减弱,高原环境下采用EGR进一步加剧CPF的再生困难;EGR率对NO2的降低作用大于其对NO的降低作用。     

基于不同燃油品质的内河船舶排放特性试验研究

采用车载排放测试系统,对某内河船舶于苏州河某航段进行了分别燃用B0（纯石化柴油）和B10（生物柴油-柴油混合燃料,生物柴油体积比10%）的实船放对比试验,探究了燃油品质对内河船舶PN（颗粒物数量）、CO、THC和NOX排放的影响,结果表明：○1内河船舶燃用B0和B10时的PN随粒径分布相似,在离港、进港和低负荷工况时呈双峰对数分布,在巡航及中、高负荷工况时呈单峰对数分布;○2内河船舶燃用B0和B10时,PN、THC、NOX排放均随负荷变大而升高,而CO排放则先降低后升高;○3相对B0,内河船舶燃用B10时PN、CO排放下降、THC和NOX排放上升,离港、巡航、进港时PN排放因子分别降低13.82%、8.21%、46.44%,CO排放因子分别降低20.87%、34.75%、17.60%, THC排放因子分别升高33.68%、26.00%、14.15%,NOX排放因子分别升高1.33%、13.92%、8.93%。     

利用溴化锂吸收式空调回收海洋平台余热的应用研究

针对海洋石油平台上大量余热资源的利用问题,以锦州油田某平台的余热情况和空调系统设计为例,设计了溴化锂吸收式空调系统。该系统采用烟气双效型溴化锂吸收式空调机组,利用主机高温烟气作为热源,完成了两套应用方案,并进行了方案技术对比。以方案一为基础进行了溴化锂吸收式空调系统的布置设计和经济评价。结果表明,采用该系统具有良好的节能效果和经济效益。     

车用柴油机燃用生物柴油PAHs排放特性试验研究

在发动机台架上对一台车用直喷式增压柴油机燃用生物柴油和柴油PAHs的排放特性进行试验,排气巾颗粒相和气相PAHs分别用玻璃纤维滤膜和PUF/XAD-2/PUF吸附管采集,用色谱-质谱联用仪对PAHs进行定量分析.结果表明:发动机燃用生物柴油时PAHs排放浓度较燃用柴油时下降了30.4%～57.8%;燃用生物柴油时PAHs排放中对人体极为有害的苯并(a)芘浓度较燃用柴油时下降了56.6%～94.9%.     

基于电控单体泵对4D44柴油机的优化研究

为了使传统直列泵柴油机满足国Ⅲ排放法规,在尽量不改变柴油机本体的前提下对燃油、进气和燃烧系统进行了优化。燃油喷射系统采用集成电控单体泵,高压油管长度和喷油器参数进行了优化;优化改进了进气道;重新设计了燃烧室;针对国Ⅲ排放法规测试特点进行了电控参数的优化。通过对整机进行13工况试验测试,表明优化改进后的柴油机排放性能得到明显提高,并达到国Ⅲ排放标准。     

柴油机NO_x排放影响因素的试验研究

介绍了NOx的形成过程、形成途径和形成的3个要素,从试验方面研究了发动机运行工况、供油提前角、喷油系统、涡轮增压、中冷、燃油品质和环境条件对柴油发动机NOx排放的影响。结果表明,低负荷、最佳的供油提前角、合理的喷油系统、中冷技术及较高十六烷值的燃油有利于降低NOx排放,涡轮增压增加了NOx排放,而环境条件对NOx排放影响变化复杂。     

二甲醚—柴油混合燃料应用研究

分析了二甲醚物理化学特性,并在增压中冷多缸柴油机上进行了低比例二甲醚与高比例柴油混合燃烧试验研究。结果表明,通过优化供油系统参数,在柴油机上掺烧D30(二甲醚柴油质量分数比3∶7),动力性与原柴油机相当,燃油经济性有所改善,PM排放大幅度下降,NOx在整个负荷范围内得到控制。     

船舶柴油机NOx比排放计算方法

为了提高船舶柴油机排气流量计算精度,利用柴油机不完全燃烧化学反应方程及元素质量平衡关系,推导出一种新的排气流量NOx比排放计算方法,不需要计算CO2的浓度参数,避免排放量的迭代计算。为适应NOx排放实船测试的特点和要求,探讨了基于该方法的近似计算方法和排气浓度简化测试方案。新方法比简单碳平衡法排气流量计算精度高1．1％～1．5％,NOx比排放计算精度高0．3％～0．6％,忽略CO、HC成分浓度所造成的加权NOx比排放误差在0．2％以内。结果分析表明,忽略排气中CO和HC的实船简化测试方案是可行的,NOx排放实船测试可以采用便携式气体分析仪。