基于可视化装置的柴油机喷雾燃烧过程试验研究

利用喷雾燃烧多功能动态可视化试验装置,获得了清晰直观的燃烧室内喷雾燃烧过程图片,分析研究了两种燃烧室对喷雾和燃烧过程的影响。结果表明:燃烧室内喷雾贯穿力比涡流和挤流强,喷雾以近似直线形式扩展到凹坑壁后,大部分随涡流方向扩展;火焰首先在靠缩口型燃烧室中心处出现,而圆柱型燃烧室则在靠凹坑上边缘处出现;缩口型燃烧室比圆柱型燃烧室燃烧结束得稍早,燃烧性能更好。     

燃烧室形状对缸内气流运动影响的数值模拟

为研究缸内气流运动规律,探索燃烧室形状对挤流的影响,在柴油机的压缩和膨胀工况下,应用STAR CD程序对不同几何形状的燃烧室内气流运动进行三维数值模拟。计算结果表明,缩口燃烧室具有较大的挤流强度,较长的涡流持续期,涡流的分布较合理,有利于混合气的形成,可加速扩散燃烧;直口燃烧室性能相对较弱;敞口燃烧室性能最弱。燃烧室的收口程度和底部凸台的形状是影响挤流的两个重要因素。燃烧室偏心造成缸内流场的不对称,影响了混合气的形成,不利于燃烧。     

进气道对火花点火发动机性能影响的试验研究

提高火花点火发动机缸内空气运动的滚流与涡流强度，可以增加燃烧室中的湍流强度，加快火焰传播速度和燃烧速率，从而改善燃烧过程，提高发动机的动力性，通过对2气门TJ376Q汽油发动机进行试验，设计了新型进气道，稳流试验台检测表明，所设计的新气道涡流比，滚流比和流量系数比原气道都有较大提高，进气系统的流动特性得到改善，提高了发动机的最大扭矩和最大功率输出。     

火花点火发动机挤气射流-紊流形燃烧室研究

本文介绍了在一台单缸汽油机上分别采用挤气射流-紊流形燃烧室和浴盆形燃烧室进行的动力性、经济性及排放指标的台架对比试验研究，同时对挤气射流-紊流形燃烧室进行了吸气涡流强度影响的试验研究。     

采用双球挤流燃烧室的汽油机缸内燃烧特性的测试

在150FMI汽油机挤流环面半球形燃烧室结构基础上,开发了双球挤流燃烧室.燃烧测试表明:双球挤流燃烧室能获得更高的平均有效压力,抑制爆燃效果明显;但燃烧放热率较低,循环变动有所增加.将双球挤流燃烧室与半球形燃烧室、挤流环面半球形燃烧室、蝶形挤流燃烧室的燃烧放热规律进行综合比较,发现双球挤流和蝶形挤流燃烧室的着火落后期明显长于半球形和挤流环面半球形燃烧室,带挤流环面半球形燃烧室的速燃期明显短于双球挤流和蝶形挤流燃烧室;强烈压缩挤流有延缓缸内燃烧过程的趋势.适当增大点火提前角,可使双球挤流燃烧室速燃期放热明显加快,平均有效压力提高,循环变动率降低,并保持抑制爆燃的良好特性.     

燃烧室形状对天然气发动机燃烧影响的研究

采用试验及三维数值模拟的方法,研究了圆柱、缩口和敞口等燃烧室形状对CA6SE1—21N天然气发动机燃烧性能的影响规律。验证结果表明:天然气发动机混合气形成及燃烧过程的数值模拟结果和试验结果吻合较好,所选模型适合对天然气发动机进行模拟分析。试验和模拟结果均表明燃烧室形状对火焰传播速度影响较大。在3种燃烧室形状中,缩口燃烧室所对应发动机的燃烧及排放性能最好,圆柱形燃烧室次之,而敞口形燃烧室最差。缩口燃烧室的缩口设计使得该处形成较强的挤流,湍流动能增加且维持期较长,火焰传播速度明显提高,改善了发动机的燃烧及排放性能。     

专利选登

内燃机碰撞雾化燃烧系统;液压控制蓄压室开启燃烧系统;灵活燃料发动机低排放燃烧系统;内燃机挤流燃烧室;柴油机双燃油泵喷射两种燃料的喷射系统;直喷式柴油机燃烧系统;一种着火时刻可直接控制的内燃机均质压燃燃烧系统;火花塞点火室燃烧系统。     

滚流对火花点火式发动机性能的影响

火花点火发动机气缸内空气运动的滚流与涡流一样，都可以增加燃烧室中的湍流强度，提高火焰传播速度和燃烧速率，从而改善燃烧过程，提高发动机的动力性能。本文详细介绍了滚流形成机理和影响滚流的气道参数。对2气门TJ376Q发动机的试验结果表明：新进气道的设计提高了缸内空气运动的滚流强度和流量系数，通过进气系统的优化，可以增加发动机最大转矩和最大功率输出，试验在电控燃油喷射下精确控制燃油，降低了最低燃油消耗率。     

涡流室式火花塞改善了燃烧过程

在火花点火发动机中,较快的和最均匀的能量转换,能够由涡流室式火花塞来完成。在发动机的燃烧过程中,能量的转换必须是最迅速和最均匀,以便实现进一步降低燃油消耗和废气排放。由Bosch公司研制的涡流室式火花塞,有一个小室,其上有一个中心喷孔和4个切向喷孔见图1,在压缩冲程时可使进入到小室中的混合气产生涡流。涡流使燃烧迅速地发生,产生出5股火焰喷射束,可在主燃烧室中确保良好的燃烧。发动机的试验表明,发动机的运转比使用常规火花塞更加平稳。并提高较低的部份负荷范围和暖车时的热效率。     

一些重要变量对直喷式柴油机放热率测量值的影响

放热图是根据一台研究用里卡图E16自然吸气直喷式单缸柴油机（缸径121mm,行程140mm）上测得的气缸压力数据推算出来的。这些数据包含范围很广的发动机制造条件和工作条件，并表明了不同的涡流、喷油率和活塞顶凹腔燃烧室形状的影响。还研究和讨论了无涡流时各种发动机转速的影响。结果表明，涡流和燃烧室形状的影响比喷油率的影响稍小一些。同时也表明，发动机转速对燃烧率有很重要的影响。     

高轨压燃烧系统对车用柴油机性能及排放的影响研究

为降低柴油机的排放,满足当前国六排放法规要求,分析了更高轨压燃烧系统对发动机性能和排放的影响。在同一台发动机上进行了台架对比试验,基于试验结果分析了高轨压燃烧系统匹配不同的气道方案、燃烧室方案对发动机燃油经济性、排放特性的影响。结果表明,高轨压燃烧系统能够使发动机中、高负荷区域碳烟排放降低约20%,小涡流比大流量系数的气道、扁平化燃烧室结构方案能够使发动机性能更佳。相对于原燃烧系统,高轨压燃烧系统WHSC测试循环碳烟排放降低了约60%,发动机排放明显降低。     

高速高效的新型柴油机

<正> 最近,英国发明了一种高速高效的新型柴油机。据称这种排量为2L的发动机比普通汽油发动机所消耗的燃料少40％,而性能方面却比普通柴油机高15％,因而可以达到节油的目的。 一般地说,普通的汽车发动机都有一个“预燃室”,初始燃烧在预燃室内进行。而该种高速高效的新型柴油机是采用燃料和空气混合体直接注入燃烧室的方法。燃料和空气混合体在燃烧室里产生涡流,从而迅速地混合燃烧,致使发动机速度高达4000r/min以上。在这样高速运转的状况下,该种新型柴油机的效率比普通发动机高15％左右。     

高增压直喷式柴油机发展研究的课题

本文说明缸径105毫米至185毫米的6种直喷式高功率柴油机发展工作的技术成果。 采用涡流型燃烧系统能降低喷油装置承受的负荷。高增压发动机与同样尺寸的自然进气发动机相比,其涡流比必须选在较高的水平上,以补偿由于气阀凹坑引起的涡流削弱。其结果,使发动机对涡流比和喷油定时的敏感程度降低。随着缸径的增加,最佳涡流比变低,燃烧室的凹穴必须从深型变为浅型,而喷咀的孔数需增加。因此,涡流型燃烧系统对于缸径在180毫米以下的发动机更为有利。     

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。     

丰田E型发动机系列(1E、2E、3E)

一、前言 E型发动机是作为K型发动机的换代新产品而研制的,是前置发动机前轮驱动(FF)汽车专用的新系列.该系列包括1E、2E、2E-TELU型和3E等型号,特点有: 1.采用双挤气面积、双进气系统的三气门燃烧室; 2.采用可变喉管化油器,在电子控制汽油喷射系统(EFI)中使用EFI-D式供给燃料;     

680发动机减薄气缸垫节油效果显著

上海拖拉机汽车研究所对提高上海牌轿车压缩比的节油技术进行了研究,他们在有关单位的支持配合下,通过大量试验,将原发动机气缸垫厚度由2毫米减薄为1.3毫米,使压缩比由7.7提高到8.1。这样,不仅提高了热效率,且因挤气间隙缩小而增强压缩涡流,提高了中低速负荷的燃烧性能,使城市常用工况节油率达5～8%。     

Audi 200涡轮增压系系统故障例析

一、原理分析 一汽大众生产的Audi 200 1．8T轿车采用的是装有废气涡轮增压器的ANZ发动机。采用废气涡轮增压的目的．是通过对吸入空气进行压缩以达到增大发动机转矩。提高发动机功率的效果。由于吸入空气密度增大．每一进气行程进入燃烧室的空气量相应增多。从而增加氧含量。达到提高燃烧效率的目的。     

2GRF-SEV型6缸发动机

丰田公司的D-4S发动机安装了新型燃油喷射系统，即各缸分别装有缸内直喷式喷油嚣和进气道燃油喷射器的双喷油系统。发动机在高负荷时，由于缸内直喷的进气冷却效果使充量效率提高，改善敲缸，从而实现了高压缩比下的高功率；发动机在中低负荷时，对缸内直喷和进气道喷射两套系统进行最佳控制，力求降低油耗并使燃烧稳定。此外，在冷起动后使催化器尽快暖机，实现净化排放。D-4S发动机的缸内直喷式喷油器采用了可提高喷雾空间分散性的高压双缝喷嘴喷油器，高雾化的燃油从2个喷口喷射到燃烧室，从而实现了均质燃烧。     

6110型柴油机燃烧过程的优化试验研究 （下）

四、紊流型燃烧室的优化试验结果与分析近年来人们认识到除了宏观进气涡流外,燃烧室内的紊流对混合和燃烧过程有很大影响。目前在直喷式柴油机上产生紊流的方法有两种,即进气道产生紊流和燃烧室产生紊流法。后者是利用燃烧室壁面形状的变化,人为地造成局部扰动,使规则流动分解成小尺度涡流。图9是作者设计的紊流型燃烧室示意图。它具有一定的缩口率,内壁上的凹坑起组织宏观涡流和提高燃烧室内紊流强度的作用,它们的个数与燃油喷注个数相匹配,从而为每一喷注开辟近似相同的燃烧空间。这要求每个凹坑的位置要与动态下的喷注落点位置一致,因此需要经过多次试验来确定。     

奥迪200 1.8T轿车涡轮增压系统故障实例

一汽-大众公司生产的奥迪200 1．8T轿车,采用装有废气涡轮增压器的ANZ发动机。采用废气涡轮增压的目的是通过对吸入的空气进行压缩,达到增大发动机扭矩、提高发动机功率的效果。由于吸入的空气密度增大,每一进气行程进入燃烧室的空气量相应增多,从而增加了氧含量,可达到提高燃烧效率的目的。发动机废气中含有热能和动能,利用这些能量来驱动涡轮增压器中的涡轮,再由涡轮驱动压气机,