缸内直喷LNG发动机燃烧过程测量分析

将1台直列4缸汽油机改装为缸内直喷LNG发动机,用自行开发的发动机工作过程测量分析系统测量其缸内压力.分析了标定转速和最大扭矩转速下最高燃烧压力、压力升高率、缸内温度的变化,并计算分析了其放热规律.结果表明:与汽油机相比,改装后的天然气发动机燃烧较慢,后燃现象较严重;最大扭矩点的最大压力及最大压力升高率大于标定点;转速...     

缸内直喷天然气发动机的开发

以一台四缸进气道多点顺序喷射式汽油机为原型,开发了缸内直喷天然气发动机,并进行了不同燃烧室设计方案的仿真对比、电控系统和燃料供给系统的设计开发.对缸内直喷天然气发动机、原汽油机和天然气进气道喷射发动机进行了台架试验对比.结果表明,缸内直喷天然气发动机在中低转速时与原汽油机动力性相同,总功率和最大扭矩仅分别下降了 3.8...     

缸内直喷天然气发动机开闭环控制系统的研究

本文介绍了天然气发动机采用缸内直接喷气技术时供气与点火控制系统的设计，实现了开闭环相结合的控制方式，并进行了试验验证。     

新型汽油机缸内直喷燃烧系统的研究

所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统基于射流燃烧系统，由燃烧系统、燃油供给系统和相应的电控系统3部分组成。根据喷油器不同布置方案，设计了2种燃烧室。所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统的高压供油系统能基本满足系统喷油要求，研制的电控系统基于PC机，可在线调整控制参数和采集数据。通过一台改装的单缸试验机，研究了喷油正时对发动机运转性能的影响。     

天然气发动机缸内湍流流动的CFD研究

提出了一种新的压燃式天然气发动机燃烧系统,采用CFD软件对不同燃烧室几何参数下的缸内湍流场进行了模拟计算。结果表明,通道直径从8 mm增加到14 mm时,燃烧室内湍动能有所减少,但湍动能分布变得更加均匀,且副室中心区域的湍动能增加;通道倾角从40°增大到60°时,副室内中心区域的湍动能增加;此外,通道位置和副燃烧室形状对湍流运动也有一定的影响。     

CNG缸内直喷发动机稀薄燃烧火焰传播过程影响因素的研究

在试验用单缸光学发动机上,采用可视化技术研究缸内CNG直喷稀薄燃烧过程中喷射方式和点火方式对火焰传播过程的影响,同时采用双喷油器、双火花塞,分析研究喷射时刻、喷射位置和点火时刻等参数对稀薄燃烧特性和NOx排放特性的影响。结果表明,在稀薄燃烧过程中,火花塞附近的混合气浓度梯度对火焰传播和燃烧稳定性影响很大;混合气浓度梯度越大,循环变动越小,燃烧更稳定,但NOx排放量也增加。可见,控制稀薄燃烧过程的关键是控制火花塞附近的混合气浓度梯度,而它又直接影响NOx的生成。     

天然气发动机燃烧过程控制及可视化的试验研究

在单缸四冲程点燃式发动机上，将天然气燃料直接喷入气缸内，采用高速摄影方法对不同喷射方式及喷射时刻下的火焰传播过程进行实际观测，并进行了对比分析。同时制取示功图分析研究了不同喷射方式对放热规律的影响，研究结果表明，在较稀薄的混合气下，通过不同的喷射方式可以有效地控制放热规律和控制排放特性。并明显改善循环变动量。     

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。     

LNG缸内直喷发动机的开发

开发了液化天然气(LNG)缸内直喷多缸发动机,通过对不同的燃烧室设计和喷嘴布置方案进行仿真分析,开发了新的燃烧系统,设计了电控系统软硬件和满足天然气缸内直喷的LNG燃料供给系统.对LNG缸内直喷发动机、原汽油机和天然气进气道喷射发动机进行了台架试验对比研究,结果表明:直喷机中低转速时动力性与原汽油机相同,总功率和最大扭...     

高喷射压力燃烧过程的组织

本文论述采用高压喷射,适当减少进气涡流,以增加高速时的充气量。由于进气涡流减小,应设法减少余隙容积(包括顶间隙、气门凹入缸盖底平面的容积和避阀坑等),使涡流在进气和压缩过程中尽量减少损失,才能在油气混合过程中发挥作用,同时采用收口燃烧室强化压缩挤流,以弥补低速时混合能量的不足。初步实践表明上述措施有利于同时提高发动机高低速性能。     

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.     

缸内直喷式汽油机工作过程三维数值模拟

将一台柴油机改装为缸内直喷式汽油机,采用KIVA-Ⅱ软件时缸内直喷式汽油机的两个典型工况(分层燃烧和均质预混合燃烧)的燃烧过程进行了三维数值模拟。计算结果表明,采用分层燃烧和均质预混合燃烧具有不同的火焰传播方式和特点。     

天然气发动机缸内喷气技术的研究

本文实现了天然气发动机制工内非高压直接喷射天然气，在结构上和控制时刻将空气的吸入和天然气的喷入完全分开，成功地解决了天然气发动机充气效率下降的问题，对缸内喷射天然气发动机与进气门处喷射天然气发动机，汽油机的性能进行了分析对比。     

现代直喷式汽油机的工作模式的燃烧系统分析

GDI已经成为—致公认的、最为有效的汽油机单项节能措施,同时将汽油机的其他节能技术如增压等融入了GDI。     

多点电喷天然气发动机燃料喷射过程研究

数值模拟了从电喷天然气发动机喷射阀喷出的非稳态喷流的发展过程，并由纹影实验验证了解析方法的可行性。采用数值模拟的方法考察了天然气喷流贯穿距离与喷射压力和喷孔数的关系；以及喷射阀质量流量与喷射压力和环境压力的关系；为精确地控制天然气燃料喷射量提供了理论依据。最后数值模拟了进气歧管内天然气喷流的发展过程，探明了天然气喷射对发动机工作过程可能造成的影响。     

50MPa高压汽油直喷技术对燃烧和排放影响的试验研究

设计、开发了50 M Pa高压汽油直喷喷油器,在定容弹上研究了喷油器喷雾特性随喷射压力的变化关系,并在一台均质混合的缸内直喷光学单缸机上,通过燃烧分析和高速摄影等技术手段,研究了50 M Pa高压汽油直喷技术对燃烧过程和排放的影响.结果表明:相较于当前主流的35 M Pa缸内汽油直喷系统,将喷射压力提升至50 M Pa仍能进一步降低喷雾粒径,改善油气混合过程,特别是在中高负荷区域能较大幅度降低未燃碳氢化合物及颗粒物排放,具有一定的潜在应用价值.     

缸内直喷式汽油机燃烧特性分析

采用燃烧分析仪测录了高负荷燃用化学计量比混和气式缸内直喷式汽油机在典型工况(2200r／min．Pme=0．70MPa和1800r／min，Pme=0．46MPa)下的示功图，并对发动机的燃烧特性进行了分析：研究表明，发动机具有良好的燃烧特性。