喷油参数和涡流对高压喷油柴油机燃烧的影响

本文研究了发动机在采用高压喷油时,喷油嘴的喷孔直径、喷油率图形、涡流比以及增压对燃烧的影响。本文还通过观察燃烧现象,从涡流混合的观点来研讨燃烧机理的改进     

基于电控喷油定时与EGR率实现柴油机HCCI/常规燃烧双模式的试验研究

针对HCCI燃烧在大负荷时的局限性,开发了基于电控燃油喷射定时和EGR率的车用柴油机双燃烧模式,即在小、中负荷工作时,采用均质压燃预混合燃烧,在大负荷时,采用传统的扩散燃烧模式,克服了均质预混合燃烧模式大负荷性能差的缺点。试验研究了在HCCI区域喷油提前角与EGR率对柴油机性能的影响及二者在HCCI区域的协同作用。分析了HCCI燃烧的缸压和放热率。通过油量MAP与喷油定时MAP的优化和爆震扭矩值确定了双燃烧模式工作下的HCCI扭矩范围及过渡区域扭矩线。试验结果表明:采用电控VP37泵与电控废气再循环系统相结合,通过增大喷油提前角的方式,在一定的负荷范围内实现了准HCCI燃烧,NOx与炭烟排放同时降低;在大负荷范围内采用常规燃烧方式,使CA4D32TC柴油机实现了双燃烧模式工作,具有较好的性能指标。     

柴油机高压共轨喷油系统结构参数匹配

为提升发动机性能,进行了高压共轨喷油系统与大功率柴油机的匹配研究。在分析柴油机基本参数的基础上,通过计算喷油系统结构匹配参数,设计了高压共轨系统共轨组件,研究了喷油器流量参数,进行了共轨管的设计匹配。实验证明,所匹配的高压共轨系统满足快速建立和稳定共轨压力的要求。     

柴油机喷油定时电液执行器响应速度研究

针对大功率车用柴油机喷油定时电液执行器响应速度的问题进行研究,仿真分析了影响电液执行器响应速度的因素,并对执行器系统进行了一系列改进。试验结果表明,改进后电液执行器的响应速度得到了有效提高。     

高压喷油对柴油机燃烧的影响

在直喷式柴油机上,提高喷油压力能改善其混合气形成过程和燃烧。但应该查明,转速范围在2000r/min内,使用常规喷油系统(泵-管-喷嘴),使喷油压力约至200MPa,喷油持续期为22℃A,每循环喷油量为530mm~3是否可行;进而考虑到指示效率和燃料的不完全混合,这种改善的可能性是否存在。在上述基础上则应确定喷油压力的一个合理的上限值。 通过模拟计算来辅助确定高压喷油系统的设计参数时,必须对诸如柴油机燃油中的音速、高压油管中的衰减、柱塞偶件上的泄漏以及喷油泵的总形等基础数据予以确定及评估。 通过高压力的喷油能改善指示效率,减少黑烟排放,并在调整其余的混合气形成参数时降低氮氧化物的排放。由此得出16OMPa是喷油压力合理的上限值,是油耗、烟度和氮氧化物之间的合理折衷。     

低排放柴油机的电控喷油系统

文章介绍了新研制的ECD-U2型蓄压式喷油系统,它是一种新的概念和设计,控制的自由度很广泛,降低排放且不损害发动机的基本性能。     

内外EGR和喷油压力对柴油机低温燃烧的影响

在1台装有电液可变气门的单缸柴油机上,通过改变内外EGR策略和喷油压力,对柴油机小负荷工况下低温燃烧的燃烧特性和排放特性进行了试验研究。内部EGR通过排气门两次开启实现,发动机转速和喷油量分别固定为1 500r/min和20mg/cycle。研究结果表明,通过高EGR率控制可以实现超低NOx排放,其中采用高喷油压力可以降低内部EGR的炭烟排放,而采用低喷油压力可以降低外部中冷EGR的HC和CO排放。在内外EGR耦合控制策略中,提高内部EGR比例可以降低HC和CO排放,但改善效果逐渐减弱,同时为了抑制炭烟排放,需要结合更高喷油压力,而提高外部中冷EGR比例可以获得较高热效率。     

小型直喷式柴油机喷油系统参数对燃烧噪声与性能的影响

设计了4参数3水平的正交试验，对一台目前国内最小缸径的TS375AY直喷式柴油机进行了台架试验和气缸内压力测量，并运用D．F．T．（离散傅里叶变换）方法进行了燃烧噪声的压力级频谱分析，据此确定了喷油参数优化组合方案。该优化方案与原机方案进行对比试验，取得明显效果。     

双卷流燃烧室燃烧特性仿真及试验研究

对双卷流燃烧室和浅盆形燃烧室进行了不同负荷工况下的三维仿真分析,并进行了对比试验。研究结果表明,双卷流燃烧室在整个负荷范围内在燃烧速率及效率上都比浅盆形燃烧室有明显的优势。证明双卷流燃烧室比浅盆形燃烧室更适用于大功率柴油机的高效快速燃烧,其燃烧室的内室在提高空气利用率及加快扩散混合速率方面具有非常显著的作用。     

单缸直喷柴油机涡流室燃烧系统外部增压的实验研究

为满足非道路用柴油机的排放法规,从改善柴油机缸内混合气形成质量出发,提出了直喷式柴油机涡流室燃烧系统;设计了柴油机外部增压系统,进行了新型燃烧系统在外部增压下性能的实验研究。结果表明,外部增压能降低柴油机的油耗和排放;增压压力为0.15MPa时,柴油机油耗率最低。增压压力为0.18MPa时,使用4×0.36×140°喷油嘴在供油提前角为8°CA、90%负荷下,NOx排放量仅为常压下的25%。     

直喷柴油机“双壁面射流”燃烧系统的设计与试验研究

基于喷束壁面引导、分层技术和空间分散的思想,设计了一种新型的柴油机燃烧系统——"双壁面射流"燃烧系统,提出了"双壁面射流"燃烧系统的设计原则和燃烧方法,并进行了试验研究。试验结果表明:柴油机采用新型燃烧系统后,气缸压力和NOx排放降低,扭矩点的缸压峰值由原机的13.0 MPa降低到10.7 MPa,标定点的缸压峰值由原机的12.5 MPa降低到10.1 MPa;扭矩点的NOx排放体积分数由原机的731×10-6降低到487×10-6,标定点的NOx排放体积分数由原机的516×10-6降低到369×10-6;在燃油消耗率与原机相当的情况下,烟度仅恶化0.2~0.3 BSU。     

基于喷射正时的柴油机燃烧和排放研究

基于集成电控单体泵柴油机,讨论了喷射正时对柴油机燃烧及排放特性的影响规律。喷射正时对滞燃期和速燃期有显著的影响,从而影响放热规律、缸内压力和燃烧温度,进而对NOx和PM排放特性有显著的影响。在中大负荷下,随着喷射正时的滞后,放热率曲线相对于上止点的相位滞后,缸内最高燃烧温度下降,NOx排放下降,PM排放升高。在中小负荷下,随着喷射正时的进一步滞后,NOx和PM的排放同时下降。     

1150G直喷柴油机可调进气涡流试验研究

简述了可调进气涡流的意义及实现方式;针对1150G柴油机采用的双短直气道进行了诱导进气涡流的研究,利用设计的同向、反向双蝶阀诱导涡流方案,开展了非增压和增压条件下的对比试验研究。试验结果表明,可调进气涡流可使发动机全工况下的性能大为改善,在低速低负荷时,在不同功率下燃油消耗率降幅明显,是改善燃油经济性的有效方法。     

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。     

预喷射控制柴油机燃烧噪声的试验研究

研究了预喷射在高压共轨电控直喷式柴油机上控制燃烧噪声的作用。通过试验分析了不同工况下预喷射变量、预喷射定时、预喷射油量及主喷射定时的变化对燃烧噪声产生的影响。基于结果的分析,对预喷射变量进行优化。在以燃烧噪声为目标进行优化的同时,兼顾其对排放和经济性的影响。结果表明,采用预喷射可以明显改善燃烧噪声,在优化了预喷射策略之后,改善效果更明显。采用合理的预喷射策略可以明显降低燃烧噪声和NOx排放,但烟度和燃油消耗率略有增加。     

可变涡流控制直喷式柴油机排放的试验研究

研制了一种向螺旋进气道入口处喷射空气的可变涡流进气系统———控制涡流型可变涡流进气系统 ,试验研究了该系统对直喷式柴油机排放性能的影响。结果表明 ,该系统在不影响进气充量的情况下 ,可以明显改变直喷式柴油机颗粒 (PM)和 NOx 的排放量     

燃油二次喷射对柴油机燃烧和性能的影响

在Ricardo Hydra单缸柴油机上,采用一次主喷射+一次后喷射的方法进行了5组燃烧对比试验。示功图和缸内燃烧分析表明,两次喷射有效地延长了等压加热过程,平均有效压力得到较大的提高,NOx排放有一定幅度的下降。