预混合压缩着火发动机的燃烧噪声研究

为了在高增压及高废气再循环率条件下降低低温预混合状态下的发动机燃烧噪声,简单介绍从实际发动机试验与模拟计算2方面开展的研究,即降低预混合压缩着火发动机燃烧噪声的方法与效果。     

预混合氢气对柴油机燃烧和排放性能的影响

针对预混合氢气的柴油机,在AVL Fire软件上建立了计算模型,并与试验结果进行对比,验证模型的准确性。在此基础上改变了喷射策略,对发动机缸内工作过程及相应的燃烧和排放性能进行数值模拟和分析。研究结果表明：随着预混合氢气质量分数的增加,缸内压力和温度升高,NOx 排放恶化,Soot排放改善;随着预喷射油量和预喷间隔角的增加,NOx 质量分数升高,Soot质量分数降低;随着后喷射喷油量的增加,缸内压力和放热率稍微减小,NOx 和Soot质量分数降低;随着后喷间隔角的增加,缸内压力、放热率、NOx 和Soot排放均未发生明显变化。     

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.     

轻型柴油机预混合低温燃烧和排放性能的试验研究

本文中对比分析了某四缸轻型车用柴油机喷射正时、废气再循环(EGR)率和喷射压力对燃烧过程和污染物排放的影响规律。结果表明:采用适时早喷或者晚喷策略均能延长滞燃期而改善可燃混合气的均匀性,以实现部分预混合燃烧,抑制碳烟排放。适时早喷策略相对晚喷策略更有利于降低碳烟排放,但将受到NO_x排放恶化的限制。引入EGR后,适时早喷不但可降低缸内燃烧温度抑制NO_x排放,还可有效解决因早喷带来的燃烧相位过早的问题,从而提高燃烧效率,改善燃油经济性,在高EGR率区域可兼顾有效燃油消耗率、NO_x和碳烟排放。而晚喷条件下,引入EGR后会进一步加重后燃现象,使有效燃油消耗率和碳烟排放有所恶化。随着喷射压力的提高,适时早喷时,燃烧放热过程变缓,瞬时放热率峰值和缸内平均温度降低,从而可同时降低NO_x和碳烟排放,而晚喷则相反,NO_x排放随着喷射压力的提高而有所上升。而不论适时早喷还是晚喷,有效燃油消耗率受喷射压力的影响很小。     

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。     

新型含氧混合燃料对柴油机燃烧和排放的影响

进行了丙二醇单丙醚(PGPE)/乙二醇二甲醚(EGDE)混合物用作柴油机含氧燃料的研究,对比了柴油机燃用柴油、PGPE/EGDE体积分数分别为15%和25%的混合燃料时的燃烧和排放特性。试验表明PGPE/EGDE混合燃料的燃烧特性与0号柴油相比,滞燃期、燃烧持续期和热效率等差异较小,最高燃烧压力小幅下降;显著降低柴油机中高负荷时的碳烟和CO排放,降幅分别可达73.9%和37.5%,NOx排放无显著变化,但HC排放增加。     

喷油时刻和EGR对Diesel/MF混合燃料燃烧和排放的影响

在一台压燃式发动机上,进行了燃用2-甲基呋喃(MF)及其与柴油混合燃料的发动机燃烧和排放特性的试验研究。结果表明:喷油时刻接近上止点时,缸内压力峰值降低,废气再循环可明显降低缸内峰值压力和放热率;喷油时刻提前CO排放降低;推迟喷油和采用废气再循环(EGR)可明显降低NOx排放;混合燃料可以明显降低碳烟排放;相同的喷油时刻下,废气再循环对小颗粒的影响较小,对大颗粒的影响较大;喷油时刻越靠近上止点,废气再循环对颗粒数量浓度的影响越大;喷油时刻早于上止点前12.5°CA时,在废气再循环的影响下,大颗粒物数量增多,颗粒物质量浓度也随之增大。     

进气预混合H2-O2对柴油机热效率及排放的影响

利用1台小型车载式电解水H2‐O2发生器,将产生的微量H2和O2分别引入1台HC4132柴油机进气管中参与燃烧,对进气预混合 H2‐O2前后柴油机不同工况下当量空燃比、动力性、热效率及排放特性进行了对比试验。研究结果表明,进气预混合H2‐O2在柴油燃烧过程中的协同作用使得柴油机表现出良好的综合性能。外特性工况输出扭矩最大增加4．2％,炭烟、HC及CO排放最大降低幅度分别为25．71％,16．79％和11．64％;负荷特性测试中保持进气预混合H2‐O2前后输出扭矩不变,1100r／min时热效率最大提高3．81％,HC排放降低10．81％,炭烟排放降低28．33％,NOx排放略有增加。     

乙醇汽油混合燃料的燃烧和排放特点分析

乙醇汽油混合燃料是一种新兴的代石油燃料,它可以提高发动机的抗爆震性能、改善燃烧质量,并能降低尾气排放对环境造成的污染。综合分析了国内外近年来乙醇汽油混合燃料的研究成果,重点对其燃烧和排放特点进行归纳和总结,探讨了乙醇汽油混合燃料的发展趋势以及有待进一步研究的若干课题。     

双燃料柴油机燃烧和排放的三维数值模拟分析

燃烧和排放对于发动机的发展有着至关重要的影响,文中运用三维模拟分析软件CFD-fluent对ZS195发动机的燃烧和排放进行模拟,通过改变外部EGR率和甲醇柴油双燃料喷射来模拟缸内温度,NOx、Soo(t碳烟)的变化规律,分析NOX和Soot的生成机理,模拟结果表明EGR在有效减少NOX生成的同时导致Soot的排量增加,而甲醇柴油双燃料结合EGR则可以有效地减少NOX和Soot的生成。     

Mercedes-Benz最新一代大型载货车用柴油机 第2部分:燃烧和废气排放

大型载货车用柴油机平台是Daimler公司大型载货车用发动机业务的支柱,包括10.7L、12.8L、14.8L和15.6L共4种机型。2011年,12.8L的OM471柴油机作为首款欧6机型投放市场,从那时起总共生产了270 000多台。现在这种柴油机首次改进了某些重要部件。第2部分主要介绍其燃烧效果和废气特性。     

柴油甲醇组合燃烧——一种有效降低柴油发动机排放的途径

本文分析了柴油发动机的主要排放物PM和NOx此消彼长的trade-off关系,以及降低柴油发动机排放常规技术路线的利弊。得出柴油甲醇组合燃烧方式不仅能够有效地降低PM和NOx的排放;甲醇还能作为燃料提供动力,替代柴油,缓解石油能源紧张的局面,是目前一种有效降低柴油发动机排放的途径。     

降低汽油机二氧化碳排放的极限潜力(第2部分)——燃烧过程的开发

Kaiserslautern理工大学和Karsruher工艺技术研究所研究了化学计量比均质混合气运行汽油机进一步降低燃油耗和二氧化碳排放在机械方面的可能性。在此基础上,探讨了仅采用新燃烧过程进一步提高发动机效率的可能性,为此介绍了化学计量比和分层稀薄运行,以及均质充量压燃等未来的燃烧过程及其潜力。最后,归纳了该技术的极限潜力,并进行了相互比较。     

优于欧2法规的重型柴油机——包括排气后处理的降低排放对策

内燃机，尤其是重型货车柴油机，正面临着世界范围内日益严格的排放法规的严峻挑战。为了能达到这些限值，发动机内必须配有排气后处理系统。     

Deutz公司满足第4i阶段排放标准的新型柴油机（第2部分）——性能与排放

Deutz公司新一代柴油机面临日趋严格的废气排放法规挑战。介绍130kW以上功率档的柴油机运行性能和排放性能,以及为达到这一性能所采取的技术措施。考虑到了农用机械和工程机械等不同应用领域的特殊要求。