柴油—生物柴油混合燃料喷雾特性试验研究

采用高分辨率数码照相机对柴油与柴油—生物柴油混合燃料喷雾特性进行了对比研究。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,Sauter平均直径增大。与MB24相比,柴油的相对尺寸范围和发散边界较大,因此其Sauter平均直径比MB24混合燃料的略大。由于乙醇的稀释作用,改制油MB24的Sauter平均直径最小,雾化质量明显改善。从喷雾液滴尺寸的数目分布可以看出,所有燃料的曲线峰值均位于14μm处,小颗粒液滴较多。随着生物柴油掺混比的增大,曲线峰值下降,下降趋势均匀平缓,说明燃料黏度的增大将使雾化油滴的尺寸分布渐趋均匀。从液滴尺寸的累积体积分布可以看出,随着生物柴油掺混比的增大,达到某一累积体积的油滴直径增大,说明大颗粒油滴增多。     

生物柴油微粒排放特性试验研究

利用申克动态试验台和静电低压撞击器,对普通柴油机在不同工况下分别燃用柴油(D)、生物柴油(B100)和体积分数分别为20％的生物柴油和80％的柴油混合燃油(B20)时微粒排放的总量和粒径分布进行了研究.结果表明,燃用3种燃油时柴油机排放微粒的浓度均为单峰的对数正态分布,且在低转速下燃用B100时排放的微粒浓度远高于燃用D和B20时的浓度,在高转速下燃用B20时排放的细小颗粒物(粒径＜0.05μm)明显高于其他2种燃油.     

柴油碰壁喷雾特性试验研究

研究了柴油在不同喷射和环境条件下的碰壁喷雾特性,包括喷射压力、环境压力、碰壁距离、壁面温度和壁面表面粗糙度。通过试验获得了碰壁后油束铺展半径(R_W)和卷吸高度(H_W)的数据,评估了各个参数对R_W和H_W的影响。其中,喷射压力对RW的影响最明显,其次是环境压力,碰壁距离的影响最小;对H_W影响最明显的因素仍然是喷射压力,其次是碰壁距离,环境压力的影响最小。     

生物柴油应用试验研究

利用B100(纯生物柴油)、B50(50%体积生物柴油和柴油混合)、B20(20%体积生物柴油和柴油混合)等燃料分别对2辆配置了增压中冷车用直喷式柴油机的大客车进行了发动机排放特性试验和整车道路试验。试验结果表明,B100、B50和B20燃料均可以有效降低HC、CO、PM和烟度排放,但动力性下降、油耗率上升、NOx排放有明显增加;燃用B20燃料可以保证在降低排放的同时动力性、耗油率变化不大,因此该种掺烧方式比较适宜。     

酸化油生物柴油碰壁试验研究

为研究酸化油生物柴油作为车用柴油机代用燃料的可行性,对高压容器内酸化油生物柴油的碰壁现象进行了试验研究,分析了碰壁距离和碰壁角度对酸化油生物柴油碰壁过程的影响。试验结果表明：酸化油生物柴油碰壁后油束形态与柴油相似,与柴油相比,酸化油生物柴油的扩散直径和卷吸高度略大;随碰壁入射角的增大,酸化油生物柴油雾注上游半径减小,下游半径增大,卷吸高度变化不大,近壁区油气卷吸运动加强;随着碰壁距离的增加,酸化油生物柴油喷雾体的扩散直径和卷吸高度有所减小,近壁区油气卷吸运动减弱。     

生物柴油排放特性试验研究

组建了由德国申克动态测功机组成的发动机试验台,利用该试验台对生物柴油的排放特性进行了研究,结合GB 17691—2005排放限值,对生物柴油的排放特性进行了评价。研究结果表明,生物柴油发动机的排气污染物中CO降低了10.4%,HC降低了50.5%,烟度降低65.9%,但是NOx排放量有所升高,幅度为12.9%;除了NOx,生物柴油的其他排气污染物都满足第Ⅴ阶段的要求。推迟供油可以有效降低生物柴油的NOx排放。     

生物柴油的排放特性试验研究

对一台轿车用柴油机燃烧低比例生物柴油的排放污染物进行了试验研究,分析了不同配比的生物柴油燃烧污染物随发动机转速、发动机负荷的变化规律.试验结果表明:生物柴油可以有效地降低柴油机的排气污染物,尤其是烟度污染物;随着生物柴油掺混比例的增加,烟度和THC污染物的排放呈线性下降,而CO和NOx排放物的变化受发动机的转速和负倚影响很大.     

车用直喷汽油机喷雾特性研究

利用高速摄影在定容弹内对缸内直喷汽油机多孔喷油器进行喷雾特性试验研究,揭示了直喷高速液体射流的喷雾特性(贯穿距、喷雾锥角)与无量纲数(韦伯数、雷诺数及气液密度比)之间的关系。结果表明,韦伯数和气液密度比对喷雾宏观特性有显著的影响,雷诺数对喷雾特性的影响不明显。     

生物柴油-柴油混合燃料喷雾液滴尺寸数目分布的理论预测

运用最大熵原理和质量守恒定律导出的喷雾液滴尺寸分布函数,建立了生物柴油—柴油混合燃料的喷雾液滴尺寸分布模型,对柴油、生物柴油—柴油混合燃料进行了模拟计算,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,索特平均直径增大,计算数据与试验数据吻合很好。     

柴油机静态喷雾特性的实验研究

利用高速摄像装置和高压容器，拍摄了柴油机喷雾的逆光图像；研究了喷雾周围介质密度和种类对喷雾贯穿距离、喷雾锥角以及蒸发等喷雾特性的影响。     

直喷式柴油机喷油速率的调节

在直喷式柴油机中,双弹簧喷油器已得到发展,它有利于降低怠速及轻负荷、低转速条件下的燃烧噪声。然而,一旦双弹簧喷油器进入第二级升程阶段工作,燃烧噪声便迅速增加。在实验室里对两台小型高速直喷式柴油机进行了采用两种预喷射装置的试验。其结果是在很宽的转速范围内,均使燃烧噪声降低。当安装在车辆上运行时,这两种预喷射装置对降低车辆的“加速噪声”特别有效,而“加速噪声”在装有高速直喷式柴油机的车辆中是非常突出的。     

缸内直喷汽油机的喷雾模拟

在定容弹内测量了某直列4缸均质缸内直喷汽油机不同时刻的喷雾油束形状和喷油器附近位置的喷雾液滴直径及速度分布,并在CFD模型中进行了喷雾的标定.分析了原机缸内喷雾、混合情况.研究了喷雾锥角、喷孔布置对缸内混合气均匀性的影响,论述了在低转速、部分负荷时加进气翻板的作用.结果表明,调整喷雾锥角、喷孔布置方式可以改善直喷汽油机缸内空燃比分布的均匀性;采用进气翻板可以提高发动机低转速部分负荷时缸内的滚流比及紊流强度,从而改善缸内混合气质量及加快缸内燃烧速度.     

排气再循环对增压直喷式柴油机排放特性的影响

在ＩＳＵＺＵＬ６ＴＣ型增压中冷直喷式柴油机上进行了排气再循环（ＥＧＲ）试验。分析研究了在增压中冷柴油机上采用不同的ＥＧＲ系统，以及在不同负荷下ＥＧＲ率对其排放特性的影响，同时给出了ＥＧＲ降低柴油机ＮＯｘ排放的具体效果     

缸内直喷汽油机的喷雾模拟

(接续第1期第13页) 4.2 喷雾锥角、喷孔布置对缸内混合气的影响 本文中喷雾锥角的定义是指两束对称油束中心线之间的夹角,某束油的锥角叫做一油束的喷雾锥角.     

高压喷油的喷雾特性和燃烧改进

本文介绍了一种高压喷油装置,并研究了在高喷油压力下的燃油喷雾特性。将该装置用于2L单缸非增压柴油机上进行了试验。试验表明,在对燃烧室系统参数选择后,高压喷油在燃烧方面有所改进,排放显著降低。     

燃油喷射压力对缸内直喷汽油机喷雾特性的影响

燃油喷射压力对混合气形成有直接影响,提高喷射压力可进一步降低直喷汽油机微粒排放。使用STAR-CD软件分别建立定容弹和发动机缸内喷雾计算模型,利用喷雾特性可视化试验进行喷雾模型有效性验证,其后分析了燃油喷射压力对喷雾贯穿距、索特平均直径等基本特性参数的影响,研究了燃油喷射压力对缸内混合气形成的影响。结果表明提高燃油喷射压力可有效促进燃油的雾化蒸发,加快混合气形成,提高混合气分布均匀性。     

降低直喷式柴油机燃烧噪声的试验研究

分析研究表明，气缸内平均压力升高率偏大是导致ＣＡ６１１０型柴油机燃烧噪声大的主要原因，从降低气缸内压力升高率这一角度出发，对ＣＡ６１１０型柴油机采取推迟供油提前角，提高压缩比和改进燃烧室结构等３项措施，并依据整机性能试验结果分析了改进效果。     

直喷发动机燃油喷雾特性经验公式定量研究

基于对节能减排的需求,直喷发动机喷雾特性受到研究人员广泛关注.大量试验与数值仿真方法被应用于对直喷喷雾特性的测量与预测中.其中,基于试验的研究以获取描述喷雾特性的经验公式为目的展开.此类研究可获得大量数据,而从中提炼的经验公式对于实际喷雾系统的优化具有指导意义.然而经验公式法本身存在较大局限性,多数经验公式只适用于特定或若干工况,且其假设的先决条件往往不完全符合实际燃油雾化环境.此外,不同经验公式获取的结果由于其参数选取、试验条件不同,彼此间存在一定的差异.因此,如何评价喷雾特性经验公式的普适性是领域内亟需解决的问题.本研究以独立试验为基准,定量比较了现有文献中主流经验公式的预测结果,并根据特定工况预测结果偏差对各经验公式的局限性进行了阐述,对于下一代汽油机设计与燃油雾化系统优化具有一定的指导价值.