用燃油喷射策略和废气再循环提高二甲醚均质充量压燃发动机的性能

研究了二甲醚均质充量压燃（HCCI）发动机的燃烧和排放特性。测试了废气再循环（EGR）条件下不同喷射量及喷射定时的燃油喷射策略。缸内直喷和EGR导致缸内温度及混合均匀性的改变,也改变了HCCI燃烧相位。随着空燃当量比的提高,总平均指示压力（IMEPgross）升高,碳氢（HC）和一氧化碳（CO）排放降低。由于二甲醚具有更高的十六烷值和更好的自燃性,大部分燃烧在上止点前完成。缸内直啧二甲醚的潜热作用导致滞燃期延长,所以缸内直喷的IMERgross比气道喷射的高。但是,2种喷射的HC和CO排放很接近。直喷时,IMEPgross持续升高,直到喷射定时达到260°CA之后下降。气道喷射时,喷射时刻对IMEPgross的影响较小,因为随着直喷定时的推迟,IMEPgross随缸内气体均匀性而改变。局部较浓的燃烧会产生较高的燃烧温度,导致在较晚喷射时生成氮氢化物（NOx）。研究表明,HCCI燃烧最佳的喷射定时约在260°CA。喷射定时延迟到260°CA之后会使NOx增多。EGR可以提高IMEPgross因为燃烧推迟使燃烧相位从上止点前改变到上止点后,同时,更低的燃烧温度使HC和CO排放增加。缸内直喷和更高的空燃当量比使燃烧效率提高,从而导致更高的燃烧温度。随着EGR率的增大和喷射定时的推迟,燃烧推迟,从而提高了热效率。此外．较大的空燃当量比会导致过早自燃,降低热效率。     

醇醚燃料发动机非常规污染物排放特性研究

在1台经过改装的单缸柴油机上,采用气相色谱和FT-IR红外光谱检测技术,开展了进气道喷射DME和甲醇双燃料HCCI燃烧方式,以及进气道喷射DME、缸内直喷甲醇双燃料复合燃烧方式下,非常规污染物排放特性的试验研究。结果表明,在不同的燃烧方式下均检测到甲醛、乙醛、甲酸、甲酸甲酯等非常规排放物,且甲醛是非常规排放物中的主要成分。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,在同一负荷下随着甲醇喷射量的增加,甲醛、乙醛、甲酸甲酯的排放都有所增加;在同一甲醇浓度下随着发动机负荷的增加,甲醛的排放增加,乙醛的排放减少,甲酸甲酯的排放先减少后增加。复合式燃烧方式下,甲醛的排放随着有效功率的增大呈先降低后升高的趋势;甲酸甲酯和甲酸的排放均随着有效功率的增加而减少,随着DME喷射比例的增加而增加。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,甲醇排放量增加十分明显。     

二甲醚发动机PCCI-DI燃烧的数值模拟(Ⅱ)

以WAVE破碎模型替代TAB液滴破碎模型,利用部分搅拌反应器燃烧模型结合详细化学反应机理对KIVAⅢ程序进行扩充修正后,对1台单缸二甲醚发动机PCCI-DI燃烧过程进行了三维数值模拟,计算结果能够准确反映DME的PCCI-DI燃烧过程的特点及缸内各组分浓度的变化情况.     

二甲醚重型商用车开发

本文介绍了一款二甲醚重型商用车的设计开发方案,包括开发内容、需解决的技术难点和总体设计方案。试制结果表明该二甲醚重型商用车环境适应性强,零部件通用性高,可为其他二甲醚汽车产品的开发提供参考经验。     

二甲醚燃料供给系统研究现状及发展趋势

摘要：介绍了国内外二甲醚发动机燃料供给系统研究概况,包括油泵一油管一油嘴系统和共轨式燃料供给系统。二甲醚粘度低导致燃油供给系统磨损和泄漏是二甲醚发动机实用化面临的主要问题。针对可控预混合燃烧二甲醚发动机开发的一种用隔膜泵、磨损自补偿喷油器或者独立润滑喷油器构成的燃料喷射系统,有望从本质上解决上述问题,成为未来的一个发展方向。     

新能源汽车技术发展现状和趋势

介绍了天然气汽车、液化石油气汽车、醇类汽车、二甲醚汽车、电动汽车、气动汽车等新能源汽车的特点,分析了我国新能源汽车技术的发展现状,并通过比较展望了新能源汽车的发展趋势。     

二甲醚发动机缸内燃烧过程的三维数值模拟

通过扩展标准版KIVA-3V燃料库,使其具有液态DME燃烧过程的计算能力。用扩展程序对改装后的二甲醚发动机的缸内工作过程进行了三维数值模拟,得到了缸内气体流动、平均性能曲线及温度、压力场等大量实时数据信息。经过与原柴油机工作情况的对比分析表明:二甲醚作为发动机燃料可以减轻零部件负荷,降低噪音,减少排放。     

Experimental Research on Flash Boiling Spray of Dimethyl Ether

The high-speed digital imaging technique is applied to observe the developing process of flash boiling spray of dimethyl ether at low ambient pressure, and the effects of nozzle opening pressure and nozzle hole diameter on the spray shape, spray tip penetration and spray angle during the injection are investigated. The experimental results show that the time when the vortex ring structure of flash boiling spray forms and its developing process are determined by the combined action of the bubble growth and breakup in the spray and the air drag on the leading end of spray; with the enhancement of nozzle opening pressure, the spray tip penetration increases and the spray angle decreases. The influence of nozzle hole diameter on the spray tip penetration is relatively complicated, the spray tip penetration is longer with a smaller nozzle hole diameter at the early stage of injection, while the situation is just opposite at the later stage of injection. This paper establishes that the variation of spray angle is consistent with that of nozzle hole diameter.     

二甲醚—柴油混合燃料客车生命周期分析

比较了客车燃用两种不同比例二甲醚—柴油混合燃料及普通柴油的能耗与排放。结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了不同燃料在客车上应用的全生命周期指标。结果表明,与柴油车相比,在全生命周期内二甲醚—柴油混合燃料车的VOC,CO,NOx和PM的排放分别降低,且随着混合燃料中二甲醚比例的增加,有害排放物下降得更多,但混合燃料车的总能耗、CO2和SO2排放分别增加。     

二甲醚均质压燃模式非常规排放的试验研究

在ZS1100柴油机上进行了二甲醚均质压燃、二甲醚—柴油混合燃料燃烧模式下的非常规排放试验研究。试验结果表明,二甲醚均质压燃非常规排放物主要是甲醛,其排放量主要与负荷变化相关,柴油机能够稳定运行的最大扭矩是20 N.m,混合燃料燃烧时,负荷可达到45 N.m。