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。     

直喷式柴油机燃烧系统的开发

根据柴油机燃烧系统设计的基本理论,并参考国内外一些成功的设计经验,开发了一种直喷式柴油机燃烧系统。在6102Q 型柴油机上,将新设计的微混合燃烧系统与四角型燃烧系统进行了对比试验研究。结果表明,新燃烧系统无论在结构、空气运动特性、性能指标方面均优于四角型燃烧系统。     

氨燃料汽车发动机燃烧技术研究进展

为缓解全球气候变暖,可考虑在汽车发动机上燃烧零碳氨燃料以减少碳排放。但由于氨(NH₃)的燃点高、最小点火能量高以及燃烧缓慢等劣势,需要借助氢气(H₂)作为助燃剂,帮助改善氨燃料发动机的燃料燃烧过程。针对国内外相关文献进行综述,总结了氨氢双燃料发动机掺混燃烧调控方法的研究进展,并分析了氨催化分解制氢与氨燃料发动机耦合的研究现状,发现采用氨燃料在线重整制氢可以避免采用双燃料供给系统。研究结果表明,氢气助燃能提高氨燃料发动机的燃烧速度,降低NO_x的排放量。对于氨燃料发动机依旧存在的动力性能下降和未燃氨气排放等问题,仍需在今后的研究中探索解决。     

正交试验设计方法在柴油机燃烧系统参数仿真优化中的应用

本文尝试在CFD模拟软件FIRE上采用正交试验设计方法,提取柴油机燃烧系统油、气、室的关键参数,即燃烧室口径比、缩口比、缩口半径、喷射锥角、涡流比,安排三水平正交模拟试验。计算结果采用方差分析进行分析,得出柴油机燃烧系统参数对发动机动力性和排放性的影响并找到较优的参数组合。     

直喷柴油机“双壁面射流”燃烧系统的设计与试验研究

基于喷束壁面引导、分层技术和空间分散的思想,设计了一种新型的柴油机燃烧系统——"双壁面射流"燃烧系统,提出了"双壁面射流"燃烧系统的设计原则和燃烧方法,并进行了试验研究。试验结果表明:柴油机采用新型燃烧系统后,气缸压力和NOx排放降低,扭矩点的缸压峰值由原机的13.0 MPa降低到10.7 MPa,标定点的缸压峰值由原机的12.5 MPa降低到10.1 MPa;扭矩点的NOx排放体积分数由原机的731×10-6降低到487×10-6,标定点的NOx排放体积分数由原机的516×10-6降低到369×10-6;在燃油消耗率与原机相当的情况下,烟度仅恶化0.2~0.3 BSU。     

柴油机燃烧的新发展——热预混合近似等压燃烧

本文通过对汽油机和柴油机两种燃烧方式优缺点的对比,从理论上阐述了柴油机实现热预混合近似等压燃烧具有的特点。分析了预混合与燃烧爆压之间的关系。提出了近似等压燃烧模型和实现热预混合的三点原则。通过采用油膜方式,伞喷燃烧系统及安装导流环等措施,实现预混合燃烧。实机试验表明,在改善经济性、粗爆性及排放指标上获得了明显的效果。     

小型直喷柴油机循环变动及影响因素分析

研究了采用低旋流进气,浅ω型燃烧系统的SD2100直喷柴油机的循环变动及其影响因素,分析了标定工况下的最高燃烧压力(P_(max))及其所在时刻(φ_A)、最大压力升高率(λ_p)及其出现时刻(φ_B)、平均指示压力(P_i)的循环变动;对供油系统中的供油提前角(θ_(fa))、启喷压力(P_(jo))及喷油嘴孔径(D)等参数进行调整,分析了对循环变动的影响,并综合燃油经济性指标,得到最优匹配。     

直喷柴油机低压缩比双壁面反射燃烧系统快速燃烧的试验研究

本文除在先前对低压缩比直喷柴油机双壁面反射燃烧系统试验研究的基础上,扩展试验内容,以进一步验证该燃烧系统的优势和良好效果之外,着重对该燃烧系统的快速燃烧这一特征进行了试验研究。结果表明:采用该燃烧系统,在全工况范围内降低了气缸爆发压力和NOx排放,改善了低速油耗率和烟度排放,只是在高速区指示热效率降低,油耗率略有增加。通过外特性工况瞬时放热率在中高速区呈单峰趋势和累积放热率5%~70%对应的曲轴转角θ5~θ70范围内与原机有相同的燃烧速率,证实了低几何压缩比的双壁面反射燃烧系统仍具有快速燃烧的特征。     

基于时-频相干与 RBF 网络的气缸压力识别研究

针对从缸盖振动信号中分离燃烧激励引起的振动信号及其他干扰信号的问题,提出一种基于时‐频相干与神经网络的气缸压力识别方法。首先采用 Morlet 连续小波变换分别将缸盖振动信号和缸压信号在时‐频域内展开,然后采用交叉小波对两信号进行时‐频相干分析,设定相干系数阈值并进行掩膜处理,对所得结果重构便可得到燃烧激励引起的缸盖振动信号。最后,选取8个参数作为评价燃烧效果的特征指标,利用径向基函数（RBF）神经网络估计缸压。研究结果表明：该方法有效地提取了缸盖上的燃烧特征信号,通过 RBF 神经网络估计缸压,逼近于实际缸压变化。     

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.     

两种直喷燃烧系统燃烧噪声评价参数的对比研究

对采用两种典型在喷燃烧系统的S195D柴油机和E1974油机进行了对比研究，从压力升高率，压力升高加速度以及压力频谱曲线等方面分析比较了不同直喷柴油机的燃烧噪声，并给出了分析比较结果。     

均质压燃发动机研究开发新进展

介绍了HCCI燃烧节能和降排放的潜力及其产业化关键技术问题;阐述了HCCI发动机稳态工况下的着火燃烧控制方法、瞬态运行控制方法和数值模拟等方面的最新研究进展。可以看出,目前国际上HCCI产业化研究主要集中在汽油机和柴油机HCCI燃烧控制方面,包括燃烧诊断、燃烧模式切换和瞬态工况过渡。缸内直喷多段喷射是HCCI燃烧在车用发动机上应用更有前途和更具可行性的方式。HCCI发动机产业化进程将取决于快速可变配气系统和高质量燃油喷射系统等技术的进一步成熟和产业化成本。     

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。     

二甲醚-柴油混合燃料在柴油轿车上的应用研究

采用电控单点二甲醚进气管气态喷射系统,在捷达SDI柴油机上进行了二甲醚-柴油混合燃烧的试验研究.在发动机工作范围内对二甲醚-柴油的混合燃烧比率进行了优化,确定了二甲醚-柴油混合燃烧掺烧比脉谱.在轮毂试验台上对改装后的二甲醚-柴油混合燃料轿车进行了试验,并对试验结果进行了分析.     

柴油机预混合燃烧技术

介绍了近年来在柴油机上进行了一系列实现均质预混合燃烧技术的研究 ,包括预混稀薄狄塞尔燃烧系统 ,UNIBUS燃烧系统 ,均质充气压缩着火 (HCCI)燃烧系统 ,准均质预混合气充气压缩点燃 (QHCCI)燃烧系统 ,提出这些研究对于根本解决扩散燃烧的缺陷所具有的重要意义。     

点火方案对摩托车发动机燃烧特性的影响

为了提高摩托车发动机的热效率,研究不同的点火方案对发动机燃烧特性的影响,基于宗申DB133发动机初步提出了5种点火方案,搭建了燃烧特性测试系统.试验针对单双火花塞及不同点火提前角曲线组合,通过燃烧压力、压力升高率、燃烧放热率、循环变动率、平均有效压力指标以及爆震的对比得出:同为双火花塞不同的点火提前角曲线,如果点火提前...     

轻型车用柴油机直喷燃烧系统的研究

本文论述了轻型车用柴油机直燃燃烧系统及工作过程组织的特点，分析了小缸径高速柴油机直喷时遇到的问题，介绍了采用节流轴针式喷油器及双喷油器的小缸径高速柴油机直喷系统的有关研究结果。实验证明，通过工作过程的有效组织。采用这种燃烧系统的柴油机性能可达到与采用传统直喷燃烧系统的柴油机性能基本相当的水平。     

博世汽油直喷系统

汽油直喷系统早已经成功应用于部分现有车型上,博世在该领域拥有领先的技术优势及研发实力。采用压电式喷油器的博世汽油直喷系统装配在梅塞德斯-奔驰新车型CLS 350 CGI上的汽油直喷系统发动机,采用博世最新技术的压电式喷油器。这种汽油直喷系统发动机采用喷雾引导燃烧过程技术,并具有分层燃烧技术,以保证发动机具有极高的经济性,燃油消耗可降低15％。     

导向圆弧和中孔喷射对TR燃烧系统影响的研究

为研究导向圆弧和中孔喷射对TR燃烧系统的影响,应用STAR—CD软件对TR燃烧系统进行三维数值模拟。结果表明,在导向圆弧的作用下产生的燃油二次雾化,大大加速了混合气的形成和燃烧。中孔喷射使TR燃烧系统的着火区域出现在燃烧室中心,并有序地向外扩展,燃烧室中间的空气得到有效利用。中心喷孔的直径不能过大,否则燃烧恶化,烟度上升。     

一种新的柴油机低排放燃烧概念

为了同时减少NOx,和颗粒排放，利用数值模拟、发动机试验和燃烧观察的方法对一种新的柴油机燃烧概念进行了研究。这种概念是以多次喷射预混合燃烧为基础的，并在装有共轨式喷油系统的单缸机上进行了试验。试验结果表明，这种概念在喷油定时推迟相当大和NOx排放极低的区域同时具有低燃油消耗率和低烟度排放。