汽油缸内二阶段喷雾参数的优化

用三维计算流体力学(CFD)软件模拟了点火时刻、喷雾方向和喷雾锥角等参数对汽油缸内二阶段喷射发动机缸内压力、放热规律和排放特性的影响。研究表明,点火时刻和喷雾方向对发动机性能有较大影响,而喷雾锥角对发动机性能影响不大。     

松油与柴油宏观喷雾特性的对比试验研究

利用高速摄影技术对松油与柴油在不同试验工况下的喷雾锥角、贯穿距离和油束面积进行对比。结果表明:两种燃料的喷雾特性接近,喷雾锥角随喷油压力和背压的升高而变大,且背压对锥角的影响更为显著;贯穿距离和油束面积随喷油压力的升高而增大,随背压的增加而减小;与喷雾锥角相比,贯穿距离对油束面积的影响更大;相同工况下松油的贯穿距离、喷雾锥角和油束面积均比柴油略大,雾化质量更好。试验结果为松油作为替代燃料的可行性研究提供参考。     

DVVT对缸内直喷增压发动机性能影响的试验研究

通过对GDI增压发动机进行DVVT扫点试验,研究了DVVT对GDI增压发动机外特性性能、部分负荷燃油经济性和怠速稳定性的影响。试验结果表明:对于试验发动机的凸轮轴型线而言,排气VVT的开启对发动机性能起到负面影响;外特性方面,中等转速工况采用较大的气门重叠角可提高体积效率;高转速采用较小的气门重叠角可提高充量系数;怠速和部分负荷工况下,较小的气门重叠角对改善发动机稳定性有一定帮助。     

油束空间分布锥角对柴油可控预混压燃燃烧排放影响的试验研究

在柴油可控预混压燃燃烧模式下,进行了油束空间分布锥角及多脉冲参数对排放影响的研究。试验结果表明,在采用155°和125°油束空间分布锥角的两种油嘴时,通过改变多脉冲喷射定时均可控制预混燃烧放热幅度,但对NOx、HC和CO排放的影响不同;在3次和6次多脉冲喷射条件下,采用小分布锥角(125°)油嘴能够增加有效贯穿距离,提高气缸轴线方向的空气利用率,从而在大脉冲喷射定时条件下改善CO排放,并且可减少50%以上的HC排放。     

转子发动机喷雾特性试验研究

利用定容弹、纹影仪以及高速相机等装置,就柴油转子发动机工况下的喷雾过程进行了试验研究,重点分析了喷雾环境背压和喷射压力对喷雾特性的影响。结果表明:在转子发动机喷雾过程中,喷雾扩散速度先快速增大后逐渐减小;喷雾锥角在初次雾化阶段内急剧减小,然后在二次雾化作用下保持相对稳定。喷雾环境背压的增大,有效减小了喷雾贯穿距离,增大了喷雾锥角,说明喷雾环境背压的增大对喷雾贯穿距离和锥角都有显著的影响,从而为转子发动机喷油正时的优化提供了试验数据支持;随着喷射压力提高,喷雾贯穿距离和喷雾锥角都增大,并且增大喷射压力加强了燃油的初次雾化和二次雾化,有利于提高转子发动机喷雾质量,为优化柴油转子发动机油气混合状态创造了条件。     

高压共轨燃油喷雾特性的试验研究与模型修正

利用高速闪光摄像技术建立了燃油喷雾特性试验台架,在不同喷射压力(80 MPa,102 MPa,130 MPa)和不同喷射背压(2 MPa,3 MPa)下对高压共轨电控喷油器的燃油瞬态喷雾特性进行了研究,并用Matlab编程对喷雾图像进行了处理,测量了不同工况下油束的贯穿度和锥角。通过试验数据,利用最小二乘非线性曲线拟合方法对高压喷射油束模型进行了修正,模型计算结果与试验结果基本吻合,表明修正后的油束模型能更好地预测高压喷射时的油束贯穿度和锥角。     

高温高压条件下柴油的雾化蒸发特性

利用高速摄影和纹影法,在可变温度和压力的定容燃烧弹中,模拟发动机的实际运转工况,进行了不同喷油压力和背景压力条件下柴油的雾化蒸发特性试验研究,得出一系列热态喷雾图像。研究表明：喷油压力越高,雾注总的贯穿距离、锥角和投影面积越大,但液核的最大贯穿距离、锥角和投影面积变化不大,显著蒸发时刻不断提前,气相部分投影面积增大,混合均匀性改善;随着背景压力的升高,气、液相贯穿距离均下降,雾注总的喷雾锥角增大,雾注面积、液核面积减小。     

电控车用汽油机的标定系统和标定试验

电控发动机的控制参数是影响发动机性能的关键。使用研制的电控发动机标定开发系统对发动机控制参数进行了试验研究。研究结果表明：在固定工况点处，发动机动力性、燃油经济性和排放性能随点火提前角和喷油脉宽等控制参数的变化趋势不一致，各控制参数对发动机性能指标的影响程度也不同。电控发动机最优控制参数应根据发动机特性、用户对发动机的要求以及法规的要求对控制参数进行多维优化。     

CA488发动机EGR系统开发

分析了CA488发动机各个工况下的排放值，指出55％负荷和90％负荷工况点的排放较差，针对这一问题决定选取真空调节控制的EGR系统来降低Nq排放值。介绍了EGR系统的结构及整机布置方案，并对其进行了9工况排放试验。结果表明，采用EGR系统后，NO，的排放量下降明显，CO及HC在反拖工况由于采取断油措施而使其加权排放量变为0，外特性曲线基本保持不变：     

二甲醚／柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用

为探索二甲醚/柴油混合燃料作为柴油机替代燃料的应用性能,对D20二甲醚/柴油混合燃料的喷雾特性进行了试验研究;同时,开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料动力性能、经济性能及排放性能研究。结果表明:在同样的环境背压下,D20混合燃料的油束与柴油相比较,贯穿度有所缩短,喷雾锥角有所增大;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环油量,发动机的动力性可以超过原柴油机,最低当量比油耗下降4.5%,烟度指标下降70%以上,NOx排放降低30%~50%;二甲醚/柴油混合燃料是一种能实现高比功率、低排放的石油替代燃料。     

基于重要工况点的柴油机逐点模型标定

电控柴油机的标定需要综合考虑油耗、排放、进排气温度等因素,但随着国五排放法规的实施,导致标定难度成指数级增加,传统的标定手段工作量大,成本高。文中在模型标定的基础上提出了基于重要工况点的逐点模型标定方法。通过聚类分析并结合实际排放特性分析,选出NEDC循环工况中重要工况点;采用空间填充法完成对各工况点的试验设计,并通过台架试验采集发动机试验数据;在完成各响应模型搭建的基础上,通过遗传算法得到各工况点下的最优燃烧参数组合;根据三次多项式拟合完成MAP绘制;基于万有特性试验对MAP进行优化,同时进行整车转鼓排放试验。研究结果表明,该标定模型生成的MAP具有良好的燃油经济性和较好的排放性能,可以准确地预测发动机响应参数,相较于人工标定油耗降低了15%。     

高强化柴油机双卷流燃烧系统喷油参数匹配试验研究

针对采用双卷流燃烧系统的单缸柴油机进行了强化燃烧试验研究,研究内容包括不同喷雾锥角燃烧特性试验和相同负荷下不同转速的燃烧特性试验。研究发现,柴油机喷雾锥角的合理设计对燃烧特性具有重要影响,提高转速是提高柴油机强化程度的有效途径,但是转速提高会带来排温升高及燃油经济性恶化等问题。通过调节喷油定时可以在提高发动机转速时使排温及燃油经济性的问题在一定程度上得以改善。采用双卷流燃烧系统并配以合适的喷油参数(喷雾锥角、喷油定时)可以达到提高柴油机强化程度的目的。     

中型柴油机国Ⅴ燃烧系统改进试验研究

在一台满足国Ⅴ排放法规的6缸中型柴油机上,进行了基于大压缩比和小孔数油嘴配合的燃烧系统改进试验研究。试验结果表明,大压缩比燃烧室可提升柴油机缸内燃烧速率,促进燃油经济性的改善,尤其在部分负荷更为明显,但会显著增加NOx排放和爆压水平;小孔数油嘴可弱化柴油机缸内油气混合,降低NOx比排放1~3 g/k Wh,在大喷油正时下经济性影响较小;结合油嘴垫片调节,可进一步优化燃烧室与油嘴配合,改善整机排放性能。通过燃烧系统改进,柴油机在满足国Ⅴ排放法规要求下,万有特性中低速油耗可改进1%~2%。     

单燃料LPG电喷发动机的排放试验研究

通过优化发动机压缩比,调整点火提前角,改善了LPG电喷发动机的燃烧过程。实验结果表明,电控喷射LPG燃气发动机外特性功率、转矩的最大下降较原汽油机分别小于3.0％、3.2％;在常用部分负荷工况,发动机CO排放小于1％、HC排放小于150×10-6,NOx排放也得到较大幅度改善。     

MF-汽油掺混燃料直喷喷雾试验研究

电控直喷系统由于其具有良好的燃油经济性、热效率、排放和冷起动性能,广泛应用于SI发动机。目前2-甲基呋喃(MF)被证明是一种优于乙醇的生物质替代燃料,且其与汽油掺混燃料的直喷喷雾特性研究的较少。本文中应用6孔喷油器采用高速纹影技术研究M20,M40和汽油在不同环境背压和燃油温度下的喷雾特性。喷雾参数包括喷雾贯穿距、喷雾锥角和喷雾面积。结果表明,存在闪急沸腾和非闪急沸腾两种喷雾形态。当闪沸发生时,随着MF掺比的增加,喷雾贯穿距增加。随着环境背压的降低,贯穿距先减小后增加。喷雾锥角较未闪沸时增加,喷雾面积随着MF掺比的增加而增加并且与燃油温度呈负相关。当没有发生闪沸时,随着MF掺比的增加,喷雾贯穿距减小。     

HCNG发动机掺氢比选择试验研究

在东风EQD210—20天然气发动机上改变ECU中的空燃比和点火提前角等控制参数进行了HCNG燃烧试验。选择不同的掺氢比,进行排放和空燃比特性试验,比较发动机排放和动力性的变化,并采用四工况试验来综合评价发动机燃烧15%,20%,25%和30%4种体积掺氢比HCNG燃料的排放性和动力性。发动机燃烧20%体积掺氢比的HCNG燃料具有较好的综合性能,在保持动力性变化不大的情况下,有着较好的排放性能。     

一种基于MATLAB的喷雾锥角测量方法研究及应用

作为发动机喷雾性能的主要宏观参数之一,喷雾锥角的大小对研究燃料的雾化质量具有重要的意义。进而可以指导我们改进发动机的喷射装置以及控制喷射过程中的各种参数。文章采用MATLAB图像处理工具箱提供的函数对喷雾图像进行处理,并利用Hough变换和最小二乘法来分别拟合喷雾油束的两条边缘,最后通过比较分析,得出用最小二乘法拟合的效果最佳。     

燃油喷射参数对高压共轨柴油机性能的影响

运用GT—POWER软件建立了某高压共轨直喷柴油机的整机模型,并将计算值与试验值进行了比较,以确保模型具有足够的精度和可靠性;仿真分析了喷油压力、主喷提前角、预喷油量以及主预间隔对发动机性能的影响。仿真结果显示：增大喷油压力有助于提高发动机动力性和经济性并降低Soot排放;不同工况点需要选取不同的主喷提前角;增大预喷油量有助于降低NO。排放,但预喷油量不宜过大;主预间隔对Soot排放有较大影响。     

涡轮增压发动机低辛烷值燃料的试验研究

研究基于一台2.3 L四缸的涡轮增压汽油机,国内的推荐燃油为RON95汽油。由于匹配该发动机的车型要出口伊朗,当地的燃油多为RON85汽油;因此,需要在台架上进行低辛烷值燃料的性能开发试验。试验中需要综合调整点火提前角(Spark advanced Angle,SA)、空燃比(Air Fuel Ratio,AFR)以及最大增压压力确保该发动机在任何工况下正常运行,且不发生爆震现象。结果表明:由于使用燃料的辛烷值降低,点火提前角普遍减小。而点火提前角的降低又会引起排气温度的升高,降低空燃比进行催化器保护。接近外特性工况下,通过降低最大增压压力,牺牲发动机的性能来确保其稳定运行。     

基于不同标准工况的甲醇发动机排放特性测试研究

以一台6缸甲醇发动机为对象,依据3个标准中的不同工况测试其排放性能。结果表明:甲醇发动机在WHTC循环工况下排放污染物综合水平最优。