排气背压对有无EGR重型柴油机油耗的影响

为了研究排气背压对有无废气再循环(EGR,Exhaust Gas Recirculation)重型柴油机油耗及排温等性能的影响,选取了1540r/min和320N.m的稳态工况分别对有EGR和无EGR的发动机进行了变排气背压试验。试验结果表明:排气背压每增加1kPa,无EGR的发动机油耗率增加0.49g/kWh;有EGR的发动机油耗率增加1.43g/kWh;排气背压对有EGR发动机的油耗率更敏感;低背压时,有EGR发动机的油耗率低于无EGR发动机,高背压时,有EGR发动机高于无EGR发动机。研究结果为重型柴油机排气系统结构设计和布置提供了理论指导。     

基于稳态条件的排气系统背压预测计算研究

文章以发动机开发中对排气系统背压的边界需求为背景,在对排气系统背压机理以及工程应用实际情况进行分析的基础上,提出了基于已知稳态条件下对排气系统未知输入条件的快速背压预测计算方法。采用稳态热流试验台架对3款发动机排气系统进行背压测试,得到实际测试数据。随机选取输入条件,并使用背压预测计算公式进行了恒温变流量及变温变流量背压计算,计算结果与试验结果吻合良好,为工程开发提供了一种高效、高准确性的快速背压预测计算方法。     

某发动机集成式催化消声器的背压分析及优化

汽车排气系统排气背压的直接影响到汽车动力性、燃油经济性及排放性能,通常情况下,背压增大将导致发动机缸内废气排不净、燃烧恶化、燃料燃烧效率下降、经济性变差、动力性下降、排放不达标等问题。排气背压不仅受排气管的大小、长度及走向的影响,还受发动机尾气处理装置及消声降噪装置的影响。随着国家对汽车排放要求的提高,发动机排气系统上的尾气处理零部件会越来越多,结构更复杂,排气阻力变大,背压升高。为满足整车及发动机的各项性能指标,本文通过采用流体流动均匀性评价指标λ方法对排气系统的催化消声器进行分析,并经过试验验证,达到降低排气背压的目的。     

润滑油灰分对GPF过滤效率影响的试验研究

基于润滑油掺烧快速老化方法,在发动机台架上研究灰分对GPF背压和发动机动力性的影响;基于世界统一的轻型车测试循(WLTC)整车试验和实际道路测试(RDE)研究了灰分对GPF过滤效率的影响.结果表明:灰分沉积会提高发动机的排气背压,降低发动机的动力性,60 g灰分量时背压最大升高8.8 kPa,扭矩下降3.7 N·m;WLTC工况第一阶段PN排放贡献率大于90％,且WLTC和RDE工况少量灰分即可显著提高GPF对PN的过滤效率,3 g灰分量下过滤效率可达96.6％;过滤效率随着灰分量的增加而增大,60 g灰分样件的PN过滤效率达到99.6％.     

一种消音器气流量自动调节装置

消音器安装于机车发动机的排气尾管上,用于吸收发动机运行排出的气流,气流经过多孔消音管,噪声衰减后排入大气。目前,发动机在不同转速下会产生不同的排气流量和排气背压,摩托车消音器整体常采用焊接或铆接结构,其排气流量不能根据发动机的排气流量进行调节,即消音器与发动机的排气流量匹配度低,易造成发动机排气不畅和排气背压升高,从而降低发动机的输出功率和转矩,抑制发动机热效率转换,增加油耗。另外,发动机排气不畅,影响消音器吸收发动机运行排出的气流及相应的噪声,从而发动机噪声大,形成噪声污染。     

发动机泄气式辅助制动性能仿真研究

通过对发动机泄气式辅助制动工作过程的分析,建立了发动机泄气式辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数(包括排气门开度、发动机转速和排气背压等),对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究。结果表明:当发动机转速一定时,有一个与最大制动转矩对应的最佳排气门开度值,它随转速的升高而加大;缸内最大压力随着发动机转速的升高和排气门开度的减小而增高;制动转矩随着转速的上升和排气背压的增高而增大。     

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。     

新款奥迪A4轿车2.0T FSI发动机结构与功能(下)

3．发动机在超速运行状态时的循环控制在发动机超速运行状态时．如果节气门关闭了．那么由于存在着增压压力．所以会在压缩机壳体内产生背压。这个背压会显著降低压缩机转子的转速．这会导致增压压力下降。为了避免出现这种情况．一个电动装置会打开涡轮增压器循     

消声器的改进

消声器的特点是噪声的降低与发动机功率的损失成正比,发动机转速越高,损失的比率越大。消声器本身的内部结构如果复杂,背压也增加,功率损失的比率大致与背压及平均有效压力之比成比例地增大,一般为2％～10％。下面介绍苏联改进消声器的     

电控摩托车发动机主充模型的研究

研究了电控摩托车发动机的充气量计算模型,基于速度密度法进行了充气量的计算。建立了计算逻辑模型,导出了缸体体积、排气背压、回流废气压力等计算公式,得出了发动机实际充气量。标定了排气背压、进气压力修正系数的脉谱,实现了对空燃比的精确控制。经试验验证,使用电控技术的摩托车整车性能优于化油器车,达到了国Ⅲ排放的要求。     

采用燃烧器+氧化催化器的柴油机微粒捕集器复合再生控制策略的研究

设计了一种车载全流式燃烧器,从增压柴油机的涡轮增压器取出新鲜空气,从回油管路取油供给燃烧;将该装置安装在排气管尾端使捕集器进行再生.在燃烧器和捕集器之间增加氧化催化器,实现了在发动机所有稳态工况下捕集器的复合再生.在排气背压的再生控制策略基础上,根据经验公式对背压值进行温度修正,将三维背压MAP简化为二维,提出"恒温定时"的复合再生控制策略,分析了控制策略在不同工况区域的运用,给出了再生过程分析实例.对既定的控制策略进行了实车试验,结果表明微粒排放达到了国Ⅳ标准.     

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。     

Effects of Residual Ash on Dpf Capture and Regeneration

To study the effects of residual ash on the capture and regeneration of a diesel particulate filter (DPF), repeated capture and complete regeneration experiments were conducted. An engine exhaust particulate sizer was used to measure the particle size distribution of diesel in the front and back of DPF. Discrepancies in the size distribution of the particulate matter in repeated trapping tests were analyzed. To achieve complete DPF regeneration, a DPF regeneration system using nonthermal plasma technology was established. The regeneration carbon removal mass and peak temperatures of DPF internal measuring points were monitored to evaluate the effect of regeneration. The mechanism explaining the influence of residual ash on DPF capture and regeneration was thoroughly investigated. Results indicate that the DPF trapping efficiencies of the nuclear-mode particles and ultrafine particles have significant improvements with the increase quantity of residual ash, from 90 % and 96.01 % to 94.17 % and 97.27 %, respectively. The exhaust backpressure of the DPF rises from 9.41 kPa to 11.24 kPa. Heat transfer in the DPF is improved with ash, and the peak temperatures of the measuring points accordingly increase. By comparing the regeneration trials, the elapsed time for complete regeneration and time difference for reaching the peak temperature between adjacent reaction interfaces are extended with increased quantity of ash. The carbon removal mass rises by 34.00 %.     

变海拔下米勒循环对柴油机及DPF性能的影响

基于某高压共轨柴油机建立了一维热力学仿真模型,对DPF选型进行了优化,并分析了不同海拔下米勒循环对柴油机及DPF性能的影响。结果表明,选择非对称结构以及适当增加载体目数都有利于降低DPF压降,同时可降低DPF对柴油机动力性、经济性及原始排放的影响。进气门早关可以降低柴油机有效燃油消耗率,提高热效率,降低NOx排放,但会导致颗粒物排放增加;同时可降低DPF压降,提高DPF捕集效率,且随海拔升高,进气门早关的时刻越小,作用越明显。在低海拔条件下,进气门晚关策略对柴油机动力性、经济性及排放特性均影响不大;在高海拔条件下,适当增加进气门晚关时刻可以改善柴油机性能。     

国六柴油机颗粒物捕集器在工程应用中的关键问题分析

通过分析国六排放法规,并结合对OEM(Original Equipment Manufacturer)市场国六后处理技术的开发以及我国的特殊地理环境,总结了国六柴油机颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)开发的重点、难点问题.综合来看,开发高目数、薄壁、非对称孔道结构及高强度的DPF...     

基于多维拟合和最优化决策的泡沫金属过滤体设计

分析了在泡沫金属基柴油机微粒过滤器的设计中,泡沫金属过滤体的横截面积、厚度、平均孔径等因素对过滤器的过滤效率和排气背压的决定性作用,采用多维拟合法找出了各因素对排气特性总的影响规律,采用最优化决策有效减少试验次数,从而找出最佳的设计方案。试验表明,当过滤体的横截面积为150 cm2,厚度为100 mm,孔径为1.5 mm时,过滤效率达到86.4%,排气背压低于0.2 kPa,此时系统过滤性能最为理想。     

DPF对柴油车颗粒物排放的影响研究

利用ELPI（电子低压冲击器）对加载DPF的柴油车分别在DPF前后和未安装DPF时进行取样,能有效研究颗粒物排放状况以及颗粒物数量浓度和质量浓度在粒径上的分布。研究发现,安装DPF后将增加车辆发动机排放的颗粒物数量和质量,但经过DPF过滤后,颗粒物质量和数量都会大幅减少,过滤效果良好。     

Estimation of soot oxidation rate in DPF under carbon and non-carbon based particulate matter accumulated condition

By high particulate matter(PM) reduction performance, diesel particulate filter(DPF) is applied to almost all of modern HSDI diesel engine. PM emitted from diesel engine is consist of carbon based and non-carbon based material. Representative carbon based PM is soot. Non-carbon based PM is produced by wear of engine and exhaust component, combustion of lubrication oil and sulphur in fuel. Accumulation of non-carbon based PM affects pressure difference of DPF and thus accuracy of soot mass estimation in DPF can be lowered during normal and regeneration condition when the pressure difference caused by non-carbon based PM is not recognized correctly. Also unevenly accumulated PM inside of DPF can produce locally different exhaust gas temperature and thus it can lower accuracy of soot mass estimation during regeneration. This study focuses on estimation of soot oxidation rate not by conventional pressure difference but by exhaust gas analysis at up and downstream of DPF. Results, strong correlations between CO₂ -fuel mass ratio and soot oxidation was observed.     

DPF再生中断研究与验证

DPF再生中断是一种异常现象,不及时处理会对车辆正常行驶造成影响。为了减少DPF再生中断发生,本文通过研究和验证增加保温套、增加再生后喷和再生次后喷喷油量等方法来提高DPF入口温度,减少DPF再生中断发生。同时,增设手动再生开关作为DPF再生中断发生后的备用方法,当DPF发生再生中断且碳载量达到警示阈值后驾驶员可以使用手动再生开关来启动DPF手动再生,恢复DPF初始状态,使车辆发生限速限扭事件、DPF堵塞、出现发动机无法启动等极端情况成为小概率事件,保证DPF再生正常进行,车辆正常行驶。     

面向控制的DPF再生效率建模和试验研究

对柴油机颗粒物捕集器(DPF)的再生效率进行实时和准确的在线预估,可为DPF热再生结束的控制提供判断依据,是实现DPF系统化和高效应用的重要功能.本文基于热再生过程中DPF内碳烟颗粒的氧化反应机理探讨并建立了DPF再生效率计算模型,通过发动机台架试验对模型的化学反应动力学参数进行了校核和辨识,从而得到DPF内碳烟颗粒热...