带不同类型调节阀的二级增压系统结构与性能对比

对带外置式蝶阀的二级增压系统和带内置式旁通阀的二级增压系统进行了结构和性能比较。从结构上看,带内置式旁通阀的二级增压系统结构更为紧凑,但2个涡轮箱都需要重新设计。由试验结果可知,带外置式蝶阀的二级增压系统具备更大的流量调节能力,可实现高压级增压器的短路,带内置式旁通阀的二级增压系统旁通废气量可达总流量的30%以上。

带有放气阀的二级增压系统的设计与试验

二级增压系统在重型柴油机和高性能轿车柴油机上均有良好的应用前景。为获得结构更为紧凑的二级增压系统,提出了将调节阀集成在高压级涡轮壳内部的二级增压系统结构方案,进行了增压系统与柴油机的匹配计算、两个涡轮壳的设计计算、调节阀计算以及流动分析,并对所设计的二级增压系统进行了试验研究。调节阀流通性能试验结果表明:高压级涡轮膨胀比在1.2到2的变化范围时,调节阀的流量调节范围达30%以上。紧凑型二级增压系统的联合运行性能试验结果表明:系统可以有效工作,且运行在高效率区。

云内4100柴油机增压中冷机型的试验研究

对4100QBZL所配用的中冷器的阻力特性和冷却性能,以及发动机的动力性、经济性排放性能进行了试验研究。试验结果表明,中冷器的阻力较小,冷却能力很强。增压中冷后发动机的动力性有较大提高,排气温度下降,增压中冷发动机的排放性能较好。

柴油机工况对中温有机朗肯循环性能影响的模拟

根据某重型车用柴油机的试验数据,选用两种不同的排气状态作为设计点,分别设计了两套中温有机朗肯循环余热回收系统.通过理论计算,对比了两套系统的工质蒸发率、各节点温度、系统效率及输出功率等参数随排气温度变化的规律,并主要针对第2套设计方案系统研究了排气流量、排气温度等参数对中温朗肯循环系统效率的影响.结果表明:选择中高工况而不选择标定点时的排气温度作为设计点进行系统设计可以拓宽系统适用范围,更好地顾及柴油机中低工况;不同排气温度下,适用于中温朗肯循环系统的排气流量范围不同,排气温度越高,该范围越广;通过合理选择设计点及优化设计换热器,可以使有机朗肯循环余热回收系统在柴油机中高工况时的效率保持在10%以上,最高可达15%,余热回收效果明显.

488天然气发动机的模拟计算

拟将一台CA4G22E汽油机改为天然气专用发动机,为此对不同的技术方案进行了模拟计算。计算结果表明,采用增压中冷稀燃方案与理论空燃比方案相比,可以取得很好的动力性与经济性。

用PIV进行静电旋风除尘器流场的测定

研究静电旋风除尘器内的流场 .采用 PIV(粒子图像速度场仪 )对不同进口流速、不同截面位置的流场进行了测定 .试验结果表明 ,在静电旋风除尘器的捕集空间内 ,径向速度值很小 ,切向速度沿轴向及径向的变化很大 .应用 PIV测定流场 ,具有对流场完全无干扰 ,一次能够测量整个视场等优点 .

以R245fa为工质的余热回收系统试验研究

为了提高车用发动机燃油经济性，设计了一套有机朗肯循环余热回收试验系统，用于回收重型车用柴油机的排气余热能量。通过筛选多种有机工质，选定R245fa作为系统循环工质。构建了由有机朗肯循环回路、能量转换及消耗装置、参数测量及数据采集装置和热源供给部件构成的余热回收试验平台。通过系统试验验证了利用R245fa作为循环工质的有机朗旨循环余热回收系统回收重型车用柴油机余热的可行性，目前系统最大输出功率为490W。试验结果显示：有机朗肯循环系统与发电机及膨胀器的匹配是制约系统功率输出的关键因素，系统循环效率随着蒸发压力的增大而增大。

利用广安博之模型对柴油机高原运行性能和排放特性的模拟研究

为研究柴油机高原运行的动力性、经济性和排放特性,使用广安博之燃烧模型对一台增压中冷的重型柴油机进行了模拟分析。模拟计算的结果显示,随着海拔高度的增加,柴油机的动力性下降,油耗上升,排放物中的氮氧化物有所减少,而碳烟排放增加。

多管静电旋风捕集器的研究

为满足大多数柴油机排气流量的要求 ,必须扩大单管静电旋风捕集器所能处理的排气流量。在研究了用于柴油机的静电旋风捕集器的清灰方案之后 ,分析了多种结构方案 ,确立了多个单管静电旋风捕集器并联的方案 ,并设计制造了多管并联的静电旋风捕集器。试验结果表明 ,该多管静电旋风捕集器具有高捕集效率、低排气背压、大流量及可有效清灰等特点。

斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响

设计了用于电动汽车的热泵空调试验平台,利用步入式低温环境试验舱,研究了不同环境温度下涡旋式压缩机和斜盘式变排量压缩机对热泵空调系统性能和车室内平均温度的影响.试验结果表明:采用涡旋式压缩机的热泵空调系统,车室内平均温度随时间以近似开口向上的抛物线规律增加;而采用斜盘式变排量压缩机的系统,车室内平均温度随时间以开口向右的抛物线规律增加.高压管路内工质的温度和压力变化趋势与车室内平均温度变化趋势类似.在一定的环境温度下,随着压缩机转速的增加,车室内达到舒适温度的时间变短.

增压柴油机高原性能模拟程序的开发

为模拟增压柴油机在高原条件下运行的性能,开发了一种计算程序。计算程序包括了缸内工作过程的简化计算、进排气过程计算、增压系统计算等模块,可以预测增压柴油机的功率、扭矩、油耗率、最高燃烧压力、压气机流量、压比、膨胀比、涡轮前排温等参数。用此程序对3台不同型号的增压柴油机,分别进行了2 206、3 800和4 550 m海拔高度的高原性能模拟计算。为了验证模型的准确性,利用车载检测系统,在不同海拔高度进行了实地台架试验。结果表明:计算结果与试验结果有较好的一致性,达到了一定的计算精度。

车用柴油机的二级增压

阐述了重型车用柴油机及轿车柴油机上采用的二级可变增压系统原理。试验表明,在柴油机上应用二级增压能有效提高升功率、增大低速扭矩、改善加速性、改善低速油耗及排放。指出,二级增压系统存在着较为复杂的系统构成、体积和质量都较大及有关控制难以实现等问题,并探讨了其解决方案。

可调二级增压系统涡轮级热力学分析

针对重型车用、带有调节阀的可调二级增压系统的涡轮级进行了热力学分析,推导了涡轮级绝热效率的计算公式,给出了高、低压涡轮流量和膨胀比的计算方法。计算结果显示,当高压级涡轮进口压力和温度保持不变的时候,随着调节阀逐渐关闭,高压级涡轮的流量和膨胀比均逐渐上升,低压级涡轮的流量和膨胀比均逐渐下降。涡轮级绝热效率在调节阀开度为60°时最低,在调节阀完全关闭时最高。

高速柴油机二级可调增压系统的设计计算方法

为某高速高功率密度柴油机进行了可调二级增压系统的设计计算,主要进行了增压系统参数估算,增压系统简化模型计算和增压系统全模型计算。计算结果显示:可调二级增压系统可以提供很高的压比;在调节阀作用下,柴油机外特性最大扭矩点到标定点的总压比可以维持不变。对所计算柴油机,最大扭矩点处低压级和高压级压比分配为5∶5比较合适。

带有可变喷嘴涡轮增压系统的天然气发动机试验研究

在CA4G22E发动机的基础上开发出了一台多点顺序喷射的天然气发动机。该发动机采用了增压中冷技术及可变喷嘴涡轮增压技术。试验结果表明,采用增压中冷技术和可变喷嘴涡轮技术可以提高发动机的进气量,优化发动机在全工况范围内与增压器的匹配,大幅度提高发动机的动力性与经济性。

活塞式航空汽油机增压的模拟研究

为了改善活塞式航空汽油机的高空性能,基于GT-Power软件,建立了活塞式航空汽油机原机和增压机模型,对活塞式航空汽油机进行了原机、一级增压及二级增压模拟研究.研究表明,涡轮增压能有效改善活塞式航空发动机高空性能,一级增压后,该活塞式航空发动机极限工作高度达到海拔7km以上;气动二级增压后,则能达到海拔8～9km,而电控二级增压后,极限工作高度将达到海拔10～11km.

利用静电旋风除尘器捕集亚微米粒子的研究

利用高场强静电旋风除尘器捕集柴油机排放的亚微米粒子,通过实验证实了,静电旋风除尘器可以有效捕集亚微米粒子。提出了对于该静电旋风除尘器,粒子的有效驱进速度与进口风速的关系式,这对于发展捕集亚微米粒子的静电旋风除尘器具有一定的参考价值。为控制柴油机的颗粒物排放提供了一个新的思路。

车用涡轮增压器密封结构的检测

分析了导致增压器机油泄漏的主要原因,提出了检测涡轮增压器密封结构的3种试验方法,即密封环的高温松弛试验、增压器的静态泄漏特性试验和增压器的动态泄漏特性试验。

柴油机排气微粒控制技术的发展

柴油机排放的大量微粒和NOx对环境的影响较为严重。回顾了柴油机排气微粒控制技术的发展历程,介绍了柴油机排气微粒控制的三种方法。指出虽然采用缸内措施及燃油质量的改善可大幅度降低微粒排放,但面对未来更为严格的排放法规,需要使用微粒后处理装置。对催化转换器和捕集氧化系统的技术发展进行了较为全面的评述。

一种用于柴油机与增压系统匹配的模拟计算方法

为进行柴油机和增压系统的匹配,发展了一种模拟计算方法。该计算方法包括缸内工作过程的简化计算、进排气过程计算、柴油机的功率计算、增压系统计算等计算模块。对柴油机缸内过程的计算,采用定容定压循环代替实际循环。对增压系统的计算,是根据压气机特性图和涡轮特性图进行的。对J6110Z增压柴油机进行了模拟计算,模拟计算的结果与试验结果比较接近。