重型柴油机瞬态工况排放和EGR影响的试验研究

本文中对一重型柴油机瞬态工况下的NOx与碳烟排放和引入EGR技术的影响进行试验研究。结果表明,引入EGR后,NOx的瞬态排放有所改善;但碳烟的瞬态排放恶化;关闭EGR阀可缓解碳烟瞬态排放的恶化。通过直流电机EGR阀关闭阶跃试验,揭示了EGR阀的关闭对发动机各项性能的影响规律,为重型柴油机瞬态排放的EGR控制提供了依据。     

使用EGR技术的柴油机国IV排放研究

本文通过对发动机增压器匹配优化、EGR冷却器散热面积计算和ANSYS建模分析、带EGR的发动机稳态和瞬态标定技术研究等,验证了EGR结合POC和DOC可以使4．5L样机满足国TV排放法规。而EGR＋DOC不能使样机满足国IV排放法规。     

国六排放天然气发动机的开发

将柴油机改造为点燃式单点集中喷射预混天然气发动机.该发动机采用无废气再循环EGR的当量比燃烧+三元催化器的技术路线,通过匹配增压器、三元催化器和电控系统的优化标定,按全球统一瞬态循环WHTC进行排放试验.结果表明,所开发的国六天然气发动机动力性和燃料经济性达到设计指标,排放满足GB17691—2018《重型柴油车污染物...     

废气再循环对天然气发动机性能影响研究

利用1台增压中冷天然气发动机,在2 840 r/min,75%和50%负荷、过量空气系数a为1.1~1.3稀混合气条件下研究了EGR对天然气发动机性能影响。结果表明:不同负荷和a下,随着EGR增加,NOx排放迅速降低,与单纯采用空气稀释相比,稀混合气加EGR联合稀释的方式更具降低NOx排放的潜力,75%负荷、a=1.3发动机达到稳定运行界限时(循环变动系数为10%)NOx排放降低到0.3 g/(kW.h),而单纯采用空气稀释时只能降低到1.92 g/(kW.h);当EGR率小于10%时,随着EGR增加,HC和CO排放缓慢增加,有效热效率缓慢下降,当EGR率超过10%后,HC,CO排放增加和有效热效率下降的速度都加快。小负荷时产生的NOx排放较少,且达到相同NOx排放目标值时所需的EGR量也较少,但是会产生较高的HC和CO排放及较低的热效率。     

采用EGR与SCR降低柴油机排放的对比试验研究

采用EGR+DPF和SCR两种降低排放的方式,对某重型年用柴油机进行了稳态循环工况和瞬态循环工况试验研究.结果表明,对于降低NOx排放,无论稳态循环工况还是瞬态循环工况,采用EGR尾气处理方式均优于SCR处理方式;对于降低PM的排放,在稳态循环工况中,EGR处理方式优于SCR处理方式,而在瞬态循环工况中,SCR处理方式优于EGR处理方式.     

EGR 对甲醇-柴油组合燃烧柴油机燃烧和排放的影响

利用三维仿真软件AVLFire建立进气道喷射甲醇、缸内喷射柴油的模型,应用试验结果验证了模型的正确性。改变2200r／min,136N·m工况下的EGR率（0％,5％,15％,25％和35％）,分析了EGR对甲醇‐柴油组合燃烧发动机燃烧过程和排放的影响。结果表明：与EGR率为0相比,随着EGR率增加,甲醇‐柴油组合燃烧发动机着火延迟期先缩短后延长,缸内最高压力降低,EGR率为5％时,着火延迟期缩短2°曲轴转角;随着EGR率增加,放热率曲线由双峰分布向单峰分布转变,最高温度下降,高温持续时间缩短;随着EGR率增加,NOx排放降低,CO和炭烟排放上升,与EGR率为0时比,EGR率为15％时的NOx排放量降低了54％。     

EGR和稀燃对甲醇发动机燃烧及排放特性的影响

在废气再循环(EGR)和稀燃策略下,以一台进气道喷射点燃式大功率甲醇发动机为试验对象,研究了两种稀释策略及复合稀释对甲醇发动机性能、燃烧及排放特性的影响。试验结果表明：在相同的稀释率下,稀燃比EGR能拥有更高的缸压峰值、更短的燃烧持续期、更低的燃油消耗率和更高的有效热效率。稀燃策略在降低HC和CO排放方面效果较为显著,而EGR策略能更为有效地降低NO_x排放。在未燃甲醇和甲醛排放方面,稀燃策略效果都较好。与EGR单独稀释相比,复合稀释能显著提高甲醇发动机的有效热效率。复合稀释对HC排放的影响较小,在降低CO排放方面和过量空气稀释效果相似,优于EGR稀释,最大降低幅度高达80.3%;拥有更好的抑制NO_x排放的效果,最大降低幅度为97%。复合稀释时,未燃甲醇排放与EGR单独稀释时相当,高于过量空气单独稀释;高稀释程度复合稀释时,甲醛排放有所下降。     

一种天然气发动机尾气净化技术路线探索

为使天然气发动机满足现阶段排放要求,主流企业均采用当量燃烧+EGR+TWC技术路线,文章通过研究一种提高天然气发动机进气量的燃烧及相应的尾气净化技术,同样可以满足排放要求,且发动机无需EGR,结构简单,气耗更低,同时有效降低整车热负荷,为重型天然气发动机满足更高排放要求提供新的解决思路.     

EGR在内燃机上的应用

EGR是降低内燃机NOx排放的主要机外净化措施之一。文章介绍了EGR技术对抑制NOx生成的理论基础及EGR率的确定原则：阐述了EGR对发动机排放性、动力性、经济性、气缸磨损的影响以及EGR在其他新型燃料发动机的应用。指出随着EGR的增大,发动机NOx的降低效果非常明显,但是烟度、PM和CO的排放都有增加的趋势,对HC的影响不大;同时,随着EGR的增大,发动机的动力性和经济性都有恶化的趋势,特别是对于发动机的动力性降低较明显。     

高低压EGR对增压天然气发动机燃烧与排放的影响

通过台架试验对一台增压天然气发动机分别采用高压废气再循环(EGR)和高低压废气再循环系统时发动机的燃烧与排放特性进行了试验研究,并结合数值模拟方法对发动机的能量平衡进行了定量分析,探究不同EGR引入系统对天然气发动机经济性的影响.发动机台架试验结果表明:与高压EGR相比,发动机采用高低压EGR系统时,火焰发展期和快速燃烧期缩短,燃烧相位提前,缸内最高燃烧压力和最大瞬时放热率增加;HC和CO排放降低,NO x排放增加;燃气消耗率下降4.5％ ～9.3％.发动机能量平衡分析结果表明:发动机采用高低压EGR系统时摩擦损失增加,泵气损失、传热损失和排气能量损失减少,其中,排气能量损失的减少幅度最大.     

内燃机活塞组有限元分析研究进展

概述了有限元分析在内燃机活塞组的应用及进展情况 ,比较了几种常用的研究方法 ,总结出未来内燃机活塞组机械应力和热应力研究将渐渐以耦合模型、瞬态传热和CFD、FEA耦合分析为主的发展趋势     

混凝土路面板下脱空识别的瞬态冲击响应法研究

在总结当前混凝土路面板脱空检测方法的基础上,提出了用于脱空识别的瞬态冲击响应法。通过脱空路面板的模型试验具体阐述了该方法在脱空识别中的使用,结合测点振幅的三次样条拟合曲线提出了脱空边界的"零斜率"判别法。试验结果表明实际的脱空边界是一个模糊的区域,而采用"零斜率"判别法得到的脱空区域略偏于保守。最后通过在实际混凝土路面上进行的测试验证了瞬态冲击响应法的可行性。该方法同时也为今后的细化研究和相关测试仪器的开发打下了基础。     

基于瞬态响应的某轻型卡车保险杠设计

保险杠是一种具有吸收、缓和外界冲击力,保护轻型卡车前部重要的安全装置。同时保险杠有很强的造型美观功能,是轻型卡车重要的外饰件之一。文章利用有限元计算和分析的方法对某轻型卡车保险杠内板进行瞬态响应分析,并进行结构优化。经过试验台架和道路试验满足设计要求,该方法对今后轻型卡车的保险杠设计有一定的指导作用。     

柴油机两级涡轮阀可调增压系统变海拔控制策略研究

为解决某型两级可调增压柴油机变海拔、变工况增压压力控制复杂问题。采用GT-POWER软件建立两级可调增压柴油机高海拔工作过程模型,利用试验数据进行了模型校核。设计了两级可调增压柴油机涡轮旁通阀变海拔控制策略,优化标定得到了高/低压级涡轮旁通阀最佳开度和最佳增压压力。采用仿真与试验相结合手段,比较了基于增压压力PID闭环控制和基于涡轮旁通阀开度的开环控制对柴油机高海拔瞬态性能的影响。结果表明:采用PID闭环控制,相比平原,3000、5000 m海拔增压压力首次达到目标值90%的时间分别增加了0.11、0.19 s。涡轮旁通阀开环控制与闭环控制相比,0、3000和5000 m首次达到目标增压压力的时间分别缩短了0.09、0.197和0.14 s,但实际增压压力与目标增压存在偏差。基于此,采用增压压力PID闭环反馈控制与涡轮旁通阀开环控制相结合的控制算法能够同时兼顾两级增压系统瞬态过程的鲁棒性和准确性,是未来高海拔两级增压系统瞬态过程的理想控制算法。     

利用瞬态冲击法进行混凝土路面板脱空检测的研究

论述了混凝土路面板板下脱空形成的机理和危害,介绍了现在广泛使用的两种脱空检测方法,即FW D落锤式弯沉仪检测法和GRP探地雷达检测法,着重阐述了利用瞬态冲击法进行路面板脱空检测的理论基础,并通过一模型试验进行脱空检测的模拟,其结果证明了该方法在理论、试验上是可行的;并在实际路面板上做了相应的试验,得出的结果和模型试验的结果相一致。并对今后的研究工作做出了展望。     

悬挂型暂态饱和边坡稳定性分析方法研究（双语出版）

针对降雨入渗引起的暂态饱和边坡稳定性问题,考虑暂态饱和边坡重度变化、基质吸力以及暂态水压力的影响,分析了降雨入渗条件下暂态饱和边坡失稳机制,揭示了暂态水压力分布规律,并阐述了相应的暂态水压力数学计算方法。依据边坡滑动面是、否位于悬挂暂态饱和区内2种分布条件,提出了考虑暂态水压力、基质吸力及重度变化的Janbu极限平衡分析方法,并编写了可自动搜索圆弧形和折线形滑面的暂态饱和边坡稳定性计算程序。通过算例深入研究了悬挂型暂态饱和边坡安全稳定性的变化规律以及滑移机制。研究结果表明：降雨前期,由于暂态饱和区厚度较小,边坡基质吸力作用对边坡稳定性影响占主导作用;持续降雨引起暂态饱和区厚度增加条件下,边坡内暂态水压力逐渐转化为边坡失稳的主控因素,边坡安全系数持续下降;相同计算条件下,随着暂态饱和区厚度的增加,折线形滑动面的安全系数始终小于圆弧形滑动面的安全系数;折线形最危险滑动面的深度随暂态饱和区厚度的增加呈减小趋势,但普遍浅于圆弧形滑动面。圆弧形滑动面的深度呈现先减少后增加的趋势,深入研究发现此现象与边坡底部暂态水压力及边坡的抗剪强度参数密切相关。悬挂型暂态饱和边坡更容易产生浅层折线形滑动破坏。     

水文地质调查与分析在隧道工程中的应用探讨

近年来全球气候变迁剧烈,极端天气发生的频率与强度逐渐增高,冲击着水资源供应的稳定性,因而,地下水资源的保护与利用日益重要,后续隧道工程的推动势必面临地下水资源影响议题的挑战。本文提出水文地质调查与三维模式分析在隧道工程中的应用,包括钻井封塞水力试验、施工出水量观测、自记式仪器监测、水文地质参数推估、三维模型建立与率定等重要方法,透过模式分析可了解隧道施工对地下水资源的短期与长期影响,可为隧道工程与环境保护沟通提供参考。     

Influence of the accelerating operation mechanism on the combustion noise in DI-diesel engines

This paper focuses on the mechanisms of combustion noise during the accelerating operation of multi-cylinder diesel engines using testing technology for the transient conditions of IC engines. Based on impact factors, such as the gas dynamic load and cylinder pressure oscillations, tests and analysis of the combustion noise during transient and steady-state conditions for different loads are made on four-cylinder naturally aspirated engines, turbocharged engines, EGR-introduced engines, and high pressure common rail engines. The laws of combustion noise difference for the same engine speed and load are researched during transient and steady-state conditions. It is found that during transient conditions, the maximum pressure rise rate and the high frequency oscillation amplitude of the cylinder pressure are all higher than those observed during steadystate conditions for the same engine speed and load. With their joint action, the combustion noise during transient conditions is greater than that during steady-state conditions. Turbocharging is useful in reducing the combustion noise during transient conditions. Turbocharging has a better effect on the control over the combustion noise during transient conditions with a constant engine speed and an increasing torque than in conditions with a constant torque and an increasing engine speed. One of the main reasons for different control effects on the combustion noise is that turbocharging causes different wall temperatures inside combustion chambers. The introduction of the appropriate EGR is helpful in the reduction of the combustion noise during transient conditions. The key to the control of combustion noise with EGR during transient conditions is whether a real-time adjustment to the EGR rate can be made to achieve the optimization of the EGR rates for different transient conditions. By means of analyzing the differences in the combustion noise between the transient and steady-state conditions for different pilot injection controls, we obtain a strategy for controlling the combustion noise during transient conditions with a pilot injection. Compared with the steady-state conditions, a larger pilot injection quantity and a longer interval between the main injection and pilot injection should be selected for transient conditions, and this is verified through tests.     

车用柴油机EGR瞬态响应特性

应用自行开发的柴油机瞬态测试系统和电控EGR系统进行了EGR瞬态响应特性研究。结果表明:瞬态工况下由于EGR压差的增加和进气量的减小造成EGR率大幅度超调,增加幅值随瞬变率增加而增加;EGR本身会造成柴油机排气烟度增加,瞬态工况下EGR率的超调更加剧了这种恶化;与稳态工况相比,1600 r/min、5 s增负荷工况EGR率最大超调幅度达到43%,排气烟度增加6倍;2000 r/min增负荷工况EGR瞬态响应特性具有大致相同的规律。在发动机瞬变过程中需要制定相应的EGR瞬态控制策略,以降低瞬态排气烟度。     

电控汽油喷射发动机瞬态过程空燃比控制

在发动机台架上对EQ491i电控汽油喷射发动机的加、减载瞬态过程的空燃比进行了测量 ,对引起瞬态过程空燃比变化的原因进行了分析 ,并通过试验研究了相应的修正控制项对空燃比的影响。研究结果表明 ,以线性表格为基础的修正方式不能完全控制瞬态过程空燃比的偏移 ,初始阶段的空燃比偏移脉冲难以避免。