天然气/柴油双燃料发动机燃烧排放规律

在天然气／柴油双燃料复合燃烧特性和规律的研究基础上，本文通过试验及其分析，具体阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对双燃料燃烧ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ排放的影响规律。特别指出天然气／柴油双燃料发动机燃烧排放的主要特征、存在的主要问题和解决的途径。     

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。     

供油提前角与EGR技术对柴油机排放影响的试验研究

在柴油机采用废气再循环（EGR）技术以降低氮氧化物（NOx）排放的情况下，分析了不同供油提前角对发动机排放及油耗的影响情况。根据柴油机EGR控制系统的工作特点和功能，确定了柴油机的最佳供油提前角。根据发动机负荷特性试验结果，验证了在此供油提前角的情况下，EGR控制系统的实际控制效果达到最佳。     

CNG/柴油双燃料车用发动机排放特性研究

通过用YZA102Q柴油机改装的CNG／柴油双燃料发动机进行燃用双燃料和纯柴油两种情况下的对比试验。对CNG／柴油双燃料发动机THC、CO、NOx和烟度的排放特性，以及空燃比、引燃油量、喷油提前角对双燃料发动机排放的影响进行了研究和分析。     

采用切线凸轮的电控单体泵燃油系统性能研究

研究了电控单体泵燃油系统特性在匹配切线凸轮型线下的燃油特性。进行了高转速和低转速下的试验,低转速下对应的供油速度低,如果供油提前角太提前将导致断续喷射,高转速下较大的凸轮速度将对应较高的供油速度,使得供油压力高,因此可用凸轮速度范围受到限制,切线凸轮速度变化较大使得对应的工作区间较短;进行了不同提前角下的试验,供油角度的变化对电控单体泵燃油系统喷射特性影响较大,不利于通过调节喷油角度来优化排放性能;进行了不同油量下系统的特性试验,发现不同油量下喷射特性变化大,变化规律不满足理想喷油规律的需求;进行了高速下燃油系统试验,高速时由于压力波的影响出现了二次喷射。结果说明,切线凸轮型线的速度段斜率大,能够快速实现高速供油,有利于快速建立供油压力,但是采用切线凸轮的单体泵燃油系统的供油特性受到转速和提前角的影响,不利于发动机面工况的匹配和大功率柴油机的需求。     

DME预混合引导进气实现PCCI-DI燃烧的试验研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入部分DME实现PCCI-DI燃烧的试验研究。结果表明,采用PCCI-DI工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行,热效率增加,NOx排放下降,但HC和CO排放有所上升;随着进气管中导入的二甲醚量的增加,NOx,HC和CO排放都随之增加;此外,发动机采用PCCI-DI工作方式时,供油提前角可在原DME直喷压燃发动机的基础上进一步推迟。     

双燃料发动机低负荷时替代率的选取

随着国家对于排放问题的不断重视以及越来越严格的排放标准,将柴油发动机改装成为天然气-柴油双燃料发动机便成为行之有效的一个措施。在改装过程中,如何确定引燃油量的多少成为核心问题。文章针对双燃料发动机在油门开度为25%的低负荷,固定转速下,通过Converge软件仿真研究引燃油量对发动机动力性和经济性的影响并选取合适的替代率。对于双燃料发动机的改装具有参考价值。     

CA498柴油机达欧Ⅲ排放的试验研究

在自然吸气CA498发动机上,试验研究了匹配氧化型后处理器后,静态供油提前角对柴油机性能及排放指标的影响。试验结果表明,匹配后处理器,优化供油提前角后,自然吸气的CA498发动机排放可以达到欧Ⅲ水平;但由于提前角减小,排气背压增大,发动机燃油消耗率上升8%左右。     

D6114柴油/CNG双燃料发动机的试验研究

D6114柴油/CNG双燃料增压中冷发动机当以双燃料方式工作时,发动机起动和怠速只燃用柴油;当转速超过某设定值,电控系统发出指令限制柴油的喷油量,天然气经混合器进入气缸参与燃烧,此时少量柴油供给主要起引燃作用,发动机负荷变化则通过改变天然气供给量的大小来实现。分析了进气温度、替代率、供油提前角对性能和排放的影响,指出按NMHC排放衡量,该双燃料发动机完全可以达到ECER49欧I标准。     

国Ⅳ柴油机SO_2排放特性试验研究

在发动机台架上进行了某国Ⅳ柴油机的ESC测试,并利用FTIR气体分析仪对其SO2排放进行测量。对比了有无DOC+POC两种情况下发动机的SO2排放特性,分析了发动机进气方式、供油提前角和EGR率等参数对SO2排放的影响。结果表明,SO2与燃油消耗量之间有较好的相关性,DOC+POC后处理可有效减少常规污染物(NOx除外)和SO2的排放,增加进气压力和推迟供油可降低SO2的排放量。     

车用增压柴油机最佳供油提前角的试验研究

通过常规性能试验、排放测试和缸内燃烧过程分析,揭示了增压柴油机的特点,综合考虑发动机的动力性、经济性、排放、噪声和可靠性,确定了增压柴油机供油提前角的最佳范围。     

燃用小桐子油柴油机的高压油管燃油压力测试分析

在燃料供给系统增加预热装置的ZH1115单缸直喷式柴油机上,分别燃用柴油、小桐子油及预热小桐子油,测量并分析了柴油机平均有效压力、转速、供油提前角及燃油温度对高压油管内小桐子油压力波特性的影响规律,并与燃用柴油时高压油管内的压力波特性进行了对比。分析结果表明：与柴油相比,在相同工况下,小桐子油的高压油管燃油压力升高曲线较陡,而且压力峰值较高,对应的相位比燃用柴油时提前,供油持续期较长;平均有效压力增加时油管峰值压力增大;供油提前角增加时油管燃油压力相位提前但波形几乎不变;燃油温度对油管燃油压力影响较小。     

汽油机燃用2,5-二甲基呋喃的试验研究

分析比较了2,5-二甲基呋喃(DMF)与商用汽油的理化性能,研究结果表明,DMF的一些理化性能与汽油很接近。在1台单缸四行程汽油机上对DMF、汽油—DMF混合燃料以及汽油进行了试验研究,结果表明:在不改变汽油机点火提前角特性和供油系统规律的试验条件下,燃用DMF的动力性稍差于汽油,最大功率下降了10.5%,最大扭矩下降了2.3%;燃用DMF的燃油消耗率稍高于汽油,平均上升了18.6%;燃用DMF的HC和CO排放远远低于汽油,分别比汽油平均下降了31.9%和95.5%,但NOx和CO2排放则明显增加,分别比汽油平均上升了97.1%和28.1%;燃用DMF10和DMF30混合燃料的动力性能以及排放特性一般都是介于DMF和汽油之间。     

共轨喷射系统参数对柴油机性能影响的模拟计算

通过应用AVL公司先进的发动机模拟计算软件BOOST建立了电控D6114ZB发动机的仿真计算模型并进行试验验证;应用MCC燃烧模型,分析了在标定工况相同喷油量和喷油提前角下不同的喷油规律对发动机性能的影响;给出了共轨压力和喷油规律对发动机性能和排放等的影响规律。     

柴油机燃用DME的非常规排放物试验研究

用气相色谱仪测量研究了ZS195柴油机燃用DME排气中的非常规排放物甲醛和甲酸甲酯。研究表明,甲醛是非常规排放物中的主要成分;在空载工况下,甲醛和甲酸甲酯的排放量随转速上升而略有上升;在高负荷工况下,二者的排放量大幅降低;此外,适当减小供油提前角,降低喷油压力和缩小喷孔直径都有利于减少甲醛和甲酸甲酯的排放量。     

采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机排放性能的研究

研究了采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机强制关闭EGR阀对ESC、ETC和ELR循环排放的影响.分析了在调整喷油提前角后的ESC循环试验结果.比较了满足国Ⅲ排放法规的直列泵、电控单体泵和高压共轨3种技术的ESC循环的油耗率.研究结果表明,国Ⅲ柴油机在关闭EGR阀后NO_x大幅上升,超过了法规限值;虽通过调整喷油提前角可达到国Ⅲ排放的要求,但油耗率上升,动力性下降;与其它技术相比,采用电控直列泵+冷却EGR技术时国Ⅲ柴油机ESC循环油耗率最低.     

喷油策略对柴油机燃烧噪声及排放影响的模拟研究

进行了通过优化高压共轨系统燃油喷射策略来改善缸内燃烧排放性能的研究,基于AVL Fire软件,针对1015柴油机开展了不同燃油喷射策略下的喷雾燃烧和排放的数值模拟,建立了数学模型并验证了模型的可靠性,分析了一次预喷的预喷时刻、预喷量、主喷提前角对燃烧噪声及排放的影响,揭示了各参数对燃烧噪声和NOx及炭烟生成的影响机理,为进一步优化预喷方案提供了理论依据。