低散热发动机的研究现状及展望

通过回顾低散热发动机近20年的研究历程，分析了低散热发动机研究中存在的问题，阐述了低散热发动机的发展方向。     

柴油机的明天——发展机遇和面临的挑战

德国工程师狄赛尔博士于1894年研制成功世界上第一台柴油机，距今逾100年了。经过不断改进，柴油机已由笨重变得轻巧；由只能使用固定式装置而广泛应用于工程机械和汽车上；由只应用于大型载重汽车和大客车上，现已应用于轻型货车上，并已打入多年来由汽油机“一统天下”的轿车领域。但是每向前跨越一步，都曾遇到不少挫折乃至暂时的失败。     

柴油机低排放燃烧系统研究

针对某款匹配株式会社电装第3代180 MPa电控高压共轨喷射系统和采用EGR方案的全新开发的国Ⅳ平台中型柴油机,研究了其3种不同燃烧室形状与喷油器匹配的燃烧规律,结果表明大径深比带翻边结构的2#燃烧室与8×810×150型号喷油器更加适合低排放燃烧系统开发要求。采用STAR-CD计算模拟软件,对油束落点与燃烧室的运动情况进行模拟分析。结果表明,模拟计算结果与试验结果基本一致,从而验证了试验的准确性和模拟计算的可靠性。     

低散热发动机隔热件热强度有限元分析

论述了低散热发动机在特种车辆上应用的意义及研制存在的困难;分析了低散热发动机的传热特点,运用经验公式确定了传热边界条件;分析了非稳态导热有限元计算的特点,运用有限元法对隔热部件进行了热强度分析。计算结果表明:热负荷和热应力增大是造成隔热件可靠性降低的主要因素之一。     

低惯量喷油器在高速柴油机上的应用

本文介绍了低惯量喷油器的节油机理，以及它在小缸径多缸高速柴油机上的应用效果。     

低散热压燃式自由活塞发动机燃烧特性研究

基于某自由活塞发动机(FPE)建立活塞动力学模型和多维燃烧模型,改变传热模型参数实现缸内的低散热,并优化活塞运动,仿真分析原机、低散热FPE以及优化运动后低散热FPE的燃烧特性。结果表明:与原机相比,低散热FPE在燃烧后缸内温度和压力较大,而优化后缸内温度和压力进一步增大,其峰值分别比原机高162.77K和1.53 MPa;放热率峰值依次增大,且峰值相位也逐渐提前。与原机相比,低散热FPE具有相对较短的滞燃期和速燃期,缓燃期和后燃期更长;而优化后的低散热FPE滞燃期和速燃期较长,缓燃期和后燃期相对较短,燃烧放热规律更理想。原机、低散热FPE及优化低散热FPE的指示热效率分别为45.8%,48.4%,51.5%,即采用低散热技术和优化活塞运动能进一步提高FPE的热效率。     

一汽大众柴油轿车车用柴油的研制

燕化公司炼油厂研制了一汽大众柴油轿车车用柴油的调和生产方案,该方案应用先进生产工艺,并加入适量的功能添加剂,产品中硫、芳烃等有害物质显著降低,各项理化性质完全符合一汽大众车用柴油标准,同时达到欧Ⅲ排放要求。     

燃用费托柴油对国Ⅳ柴油机性能的影响

针对某高压共轨柴油机,进行了分别燃用国Ⅳ柴油、70％国Ⅳ柴油与30％费托柴油混合油以及纯费托柴油的外特性试验和ESC排放试验,研究了3种油样对柴油机动力性、经济性和排放性的影响.结果表明,随着燃料中费托柴油比例的提高,发动机动力性有所恶化,但燃油经济性逐渐提高;CO、NOx、PM以及温室气体CO2排放明显降低,但下降程度并不与掺混的费托柴油比例呈线性关系.     

车用柴油发动机的发展趋势

分析柴油发动机与其他燃料发动机的优缺点、现状及其存在的问题；介绍柴油发动机的主要技术及其发展趋势。     

柴油机HCCI燃烧初探

介绍了HCCI燃烧机理和目前能实现的方案。以4112柴油机为试验发动机,采取缸内早喷的方法,实现了柴油机的HCCI燃烧,通过考察缸内压力和温度的变化,探讨了柴油机HCCI燃烧的特点。     

DPF对柴油机性能影响的仿真研究

利用GT-Power软件,分别建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)和D19柴油机的仿真模型,并把二者进行耦合,研究了DPF对D19柴油机的功率、扭矩、缸压及燃油消耗率等方面的影响。研究结果表明,加装DPF会使发动机排气背压升高,输出功率与扭矩下降,缸内最高燃烧压力降低,燃油消耗率上升,且随着载体内颗粒物数量的增加,这种趋势更为明显;当DPF内炭烟加载量接近满载达到10 g/L时,D19发动机的功率、扭矩已有明显的下降趋势,在高转速下最高降幅达4%左右,燃油消耗率增幅为3%左右。     

DOC+POC对发动机燃用柴油与B20排放颗粒的净化性能研究

对一台车用高压共轨直喷式柴油机,分别燃用纯柴油和B20燃料,在未加装后处理装置的原机和加装柴油机氧化催化器与颗粒氧化催化转化器(DOC+POC)后处理装置的两种状态下,利用EEPS颗粒粒径谱仪,测试其排气颗粒数量排放及其粒径分布。结果表明:未加装后处理装置时,燃用B20燃料的核态颗粒数量排放略高于柴油;而聚集态颗粒的数量排放则低于柴油;加装DOC+POC后处理装置后,排气颗粒数量排放明显下降,颗粒净化效率存在两个较高的峰值,一个在粒径10nm附近的核态颗粒区域,另一个在粒径300nm附近的聚集态颗粒区域。燃用B20燃料时,总的来说排气颗粒数量排放低于柴油,一DOC+POC对多数工况下颗粒的净化效率明显高于柴油。     

燃用不同油品的柴油出租车排放性能试验研究

对燃用硫含量≤500×10-6的城市车用0#柴油(简称"国Ⅱ柴油")和硫含量≤350×10-6的高品质清洁柴油(简称"国Ⅲ柴油")的帕萨特柴油出租车的排放性能进行了试验研究,系统研究了其10万km范围内的排放性能。结果表明:燃用国Ⅱ柴油和国Ⅲ柴油的帕萨特柴油出租车完全满足当前国家排放法规限值要求,具有较好的环保性能,而且两者的CO、NOx和HC NOx排放差别不大,但国Ⅲ柴油的PM排放明显优于国Ⅱ柴油。     

机械柴油喷射与电控共轨柴油喷射的差异比较

传统机械发动机的燃油喷射是依靠喷油泵压力的连续波动来实现的,这种喷射方式在经济性、动力性以及排放性上已经不能满足现代发动机的需要。共轨喷射发动机避免了传统燃油喷射发动机的缺点。本文从原理和系统结构上对传统机械燃油喷射发动机和共轨燃油喷射发动机的差异进行了比较和分析。     

浅谈柴油质量对柴油机喷射系统的影响

本文介绍了美国和欧洲排放法规的发展以及排放法规对柴油喷射系统的升级换代。着重阐述了柴油质量尤其是柴油清净性对柴油喷射系统的重要性。而添加柴油添加剂是提高柴油质量的一种较好的解决途径。