喷射速率型线对氨-柴双燃料发动机燃烧过程的影响

面对全球气候变暖的压力,在内燃机中使用无碳燃料减少排放受到了广泛关注。为了研究柴油喷射策略对氨-柴双燃料发动机的燃烧以及排放特性。以Caterpillar 3401柴油发动机为研究对象,利用CONVERGE软件建立仿真模型,研究了在40%氨能分数、相同喷油量和喷油持续期的条件下不同喷射速率型线(梯形、楔形、斜面、三角形和矩形)对氨-柴双燃料发动机燃烧及排放特性的影响。结果表明:柴油喷射速率型线对柴油、氨气及空气的混合有着显著影响,从而影响燃烧及排放。当喷射速率型线为梯形时,在喷油中期喷射速率高并且氨-柴混合时间长,使得氨-柴混合更加均匀,相应的未燃氨的排放最低。相较于矩形喷射速率型线,梯形、楔形、斜坡形和三角形喷射速率型线指示平均压力分别提高4.36%、0.76%、1.09%、3.08%。由于最高温度差异较小,导致每种喷射速率型线下的氮氧化物变化较小。本文提出了一种改善氨-柴双燃料发动机燃烧及排放性能的喷射速率型线方案。

车载静音箱式柴油发电机组结构强度分析

柴油发电机组具有经济、可靠、耐用等特点,作为备用或应急用途应用在国民经济生产活动的方方面面,是目前在用的综合性能最好的备用电源。而车载静音箱式柴油发电机组不但具备了上述优点,在机动性与隔音降噪性能也表现出色,可用于通信、救授、医疗、军事等多种重要场合的应急供电。为了保证车载静音箱式柴油发电机组的使用过程的可靠性,本文使用了ABAQUS、FEMFAT等软件,对输出功率为80 kW的车载静音箱式柴油发电机组的吊装及运输的结构强度进行仿真分析,研究表明:在吊装和运输过程中,发电机组的各个部件的应力分布合理,应变情况正常,没有出现明显的应力集中或过载现象。同时,优化后的样品交由客户进行台架振动可靠性及道路运输试验过程未出现故障,说明本发电机组能够适应各种复杂工况下的振动和冲击,满足产品开发的质量要求。

动力多元化趋势下的重型混凝土搅拌车TCO分析

本文旨在探讨不同动力系统重型混凝土搅拌车成本回收期内的TCO差异,识别出最具经济性的动力系统,为混凝土搅拌车制造商、运营商等制定企业战略提供参考。本文重点阐述了成本回收期内因使用阶段能耗成本带来的TCO变化,详细对比实际能耗与WHTC能耗的差值,计算修正系数,推算未来能耗降幅,从而得出柴油发动机动力、天然气发动机动力和纯电动力混凝土搅拌车在2023年至2030年TCO方面的表现情况。柴油发动机动力虽然在购置成本上相对较低,但其高燃料消耗使得长期成本上升。天然气发动机动力购置成本适中,且燃料成本较低,同时排放也更为环保,使得长期成本更优。纯电动力则具有零排放和低能耗成本的优势,但购置成本较高,导致其TCO上升。最后,通过对比TCO模型计算结果,本文提出了未来重型混凝土搅拌车动力系统的选择建议,本研究结果对于重型混凝土搅拌车制造商、运营商具有重要的参考价值。

直喷式柴油机燃用F-T柴油时的性能与排放

煤通过Fischer-Tropsch(F-T)合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的F-T柴油。在一台未作改动的单缸直喷式柴油机上对燃用F-T柴油时发动机的性能和排放进行了研究。结果表明,在相同工况下与燃用常规柴油相比,燃用F-T柴油时的滞燃期较短,预混燃烧放热峰值较低,扩散燃烧放热峰值较高,最高燃烧压力略低,最大压力升高率显著下降,燃油消耗率和热效率都得到了改善。燃用F-T柴油可同时降低CO、HC、NOx和碳烟排放,其中NOx和碳烟排放分别平均降低了16.7%和40.3%。研究表明F-T柴油是柴油机优秀的清洁代用燃料。

不同大气压力和乙醇/柴油混合掺比对柴油机性能和排放的影响

在增压柴油机上进行了不同大气压力下燃用纯柴油和E10、E15、E20和E30的对比试验研究。试验结果表明,不同大气压力下的不同乙醇掺烧比例的当量燃油消耗率均优于原机,气压低于90 kPa时,气压的上升对当量燃油消耗率的改善明显;90~100 kPa的各排放参数均优于81~90 kPa。在81 kPa时,随着转速、负荷的下降和掺比的增加,HC和CO明显上升,气压大于90 kPa后,随着转速、负荷的上升和掺比的增加,对HC和CO的影响不大,在大负荷工况的CO排放均优于原机;大气压力和掺比的变化对NOx排放的影响不大,大部分工况的NOx比原机有小幅下降;大气压力低于90 kPa时掺烧乙醇对降低碳烟排放有显著的影响,大于90kPa后对降低碳烟排放的影响减弱,碳烟排放随掺比的提高呈明显下降趋势。

涡轮调节方式对增压柴油机匹配性能的影响

通过分析对比涡轮增压器放气阀调节和可变喷嘴调节的柴油机性能 ,说明了放气阀调节导致柴油机高速性能变差的原因 ;给出了一个用可变喷嘴 ( VNT)调节改善柴油机低速扭矩特性的实例 ;同时介绍了喷嘴调节的控制方案及其设计计算方法和试验结果。试验结果表明 。

某车用柴油机空调压缩机安装支架模态分析

针对某型号柴油机原整体结构较为紧凑,可携带外围附件少,而应用于某车用领域时其外围附件安装空间不够,在后期应用配套过程中存在空调压缩机难安装的工程实际问题。为解决空调压缩机安装困难的问题,本文提出了几种可能的空调压缩机安装方案,具体分析了几种可行方案的优缺点,并运用专业软件进行模态分析,对几种安装方案进行综合评价分析,从而为应用于某车用领域的该柴油机选择最佳空调压缩机安装设计方案提供决策支持。

重型商用车中国工况油耗研究

本文简述了重型商用车油耗方法标准、限值标准和试验工况标准的发展历程;解释了重型车四阶段油耗限值标准对比现阶段限值标准的主要变化;对比分析了重型车不同车型中国工况和C_WTVC工况的车速、加速度、加减速比例等特征分布;分析了现阶段重型商用车中国工况试验油耗结果,与C_WTVC工况油耗的平均结果、加权结果和重型车四阶段油耗限值进行对比,并提出节油意见。对于重型车在今后的技术路线调整,从而达到重型车四阶段油耗限值的要求有指导意义。

天然气掺氢火花点火发动机性能与排放研究

在一台燃用CNG/H2混合燃料的火花点火发动机上,开发了一个电子控制单元(ECU)来控制发动机点火提前角和混合气浓度,并研究了不同掺氢比(氢气的体积分数分别为0%、10%、20%和26%)对发动机性能和排放的影响.研究结果表明:天然气掺氢后发动机功率和有效热效率有所降低;在相同过量空气系数下,随着掺氢比的增加,发动机的最佳点火提前角推迟,HC、CO2排放得到降低,NOx排放有所增加.掺氢后可以提高发动机的稀燃极限,在稀燃下可以得到较低的HC、CO、CO2和NOx排放.

柴油、甲醇和水三组元乳化液滴微爆过程的研究

分别采用激光全息摄影技术和高速数字摄影技术观察了柴油、甲醇和水乳化液喷雾在高温高压(773 K,3.1 MPa)环境中发生微爆现象的瞬间和全过程,证实了微爆现象的存在.由于微爆机理的复杂性,尚难以用数学方法准确描述该过程.实验分析表明:若环境温度处于“最佳温度”范围内,乳化液滴表面首先形成“无水层”,液滴内部形成一个水滴的概率很小,可能形成几个相对较大的水滴,只要其中一个较大水滴的蒸汽压力大于液滴的表面张力和环境压力之和,液滴就有可能发生微爆,微爆不仅与液滴直径、组分的质量分数和组分间的沸点差等乳化液的本身特性有关,而且环境温度和压力的影响也不容忽视.该研究可以为乳化液喷雾微爆过程的数学模拟提供参考.

车用柴油机高原性能提升技术研究现状与发展

分析了提高车用柴油机高原性能的高原增压技术、燃烧优化技术、低气压低温起动技术、电控柴油机高原标定技术以及高原热平衡技术的国内外研究、应用现状及发展趋势,提出了进一步提升车用柴油机高原性能的关键技术。

天然气掺氢火花点火式发动机排放性能研究

在一台天然气掺氢的火花点火发动机上,研究了掺氢比和过量空气系数对发动机排放性能的影响.结果表明,在掺氢比一定时,过量空气系数对HC、CO、NOx和CO2排放有较大的影响.在相同过量空气系数下,随着掺氢比的增加,HC排放量有所降低,特别是稀燃下的HC排放量大幅降低.NOx排放量随掺氢比的增加而增加,而CO2排放量随掺氢比的增加而减少.掺氢后,发动机的稀燃极限有所提高,稀燃条件下发动机的HC、CO、CO2和NOx的排放量比较低.

船用中速柴油机电控燃油喷射系统匹配

针对4190船用中速柴油机,提出由电控组合泵替代传统机械泵,利用AMESim软件建立电控组合泵燃油喷射系统模型,确定试验用凸轮型线、喷孔直径、油泵柱塞直径、高压油管长度等参数。通过发动机台架试验研究凸轮工作段位置、喷油器伸出高度、喷孔直径及供油提前角对柴油机经济性和排放的影响。研究结果表明:凸轮工段位置影响喷油规律,从而影响经济性和排放;喷油器伸出高度减小会导致经济性变差;喷孔直径越小,最低燃油耗的供油提前角越大;减小喷孔直径,燃油喷射压力提高,有利于降低燃油消耗率和NOx排放,但小喷孔直径的喷油持续期长,后燃增加,效率下降且CO排放增加。

直喷式柴油机燃用F-T柴油时燃烧特性的研究

根据实测的喷油器针阀升程和示功图,对一台单缸、直喷式柴油机燃用Fischer-Tropsch(F-T)柴油时的燃烧放热规律进行了计算,并系统分析了其燃烧特性.研究结果表明:与0号柴油相比,F-T柴油的喷油延迟角和喷油持续期稍长,滞燃期平均缩短了18.7%,预混燃烧放热峰值平均降低了26.8%,扩散燃烧放热峰值较高,快速燃烧期较短,燃烧持续期相当;燃用F-T柴油时的最高燃烧压力略低,最大压力升高率显著降低,燃烧噪声和机械损失较小,有效燃油消耗率和有效热效率得到了改善.

直喷柴油机喷油系统对燃烧和排放影响的三维模拟研究

直喷柴油机的喷油过程影响燃烧过程、影响发动机性能和污染物排放。为了研究喷油特性(如不同的喷油压力、喷油定时和喷孔直径等)对燃烧性能的影响,利用三维数值模拟软件K IVA-3代码,对喷油过程、燃烧过程和发动机性能进行了数值模拟。计算结果显示了不同喷油特性下的NO和碳烟排放的变化趋势。

直喷式柴油机燃用生物柴油的排放研究

生物柴油是一种较有前途的代用燃料。为此,通过试验,分析和比较了YZ4102QF直喷式柴油机燃用0#柴油和生物柴油的排放。结果表明:生物柴油的CO、HC和PM等13工况比排放分别低于0#柴油34.6%、40.2%和19.6%,而NOx排放比0#柴油高6.63%。

天然气掺氢配合废气再循环发动机的性能及排放研究

在一台火花点火天然气发动机上开展了不同掺氢比φ(H2)和废气再循环率下发动机性能和排放的实验研究.研究结果表明:引入废气再循环(EGR)会使发动机功率降低,但掺氢可以提高大值工况下的发动机功率.有效燃油消耗率随的增大呈现先减小后增大的趋势,在为5%时达到最低,有效燃油消耗率随φ(H2)的增大而降低.天然气掺氢后NOx排放增加,引入EGR使NOx排放得到降低,此降低效果在大掺氢比情况下更为显著.在较大时,天然气掺氢具有较好的效果.HC和CO排放随的增大而增加,随φ(H2)的增大而降低.当为10%、φ(H2)为20%时,发动机可获得较好的综合性能.

火花助燃甲醇发动机的性能和排放

本文通过在１１３０单缸柴油机上燃用全甲醇的试验，研究了油线分布、压缩比、喷嘴针阀开启压力对甲醇发动机性能的影响，并对甲醇发动机的废气排放水平做出了评价。

小型风冷万能单缸试验柴油机研制

这台小型风冷万能单缸试验柴油机是具有知径、行程、燃烧室、配气相位、喷油定时、冷却系统、调速系统等可变性很强的，能对现代风冷柴油机各种工作条件下进行试验研究的多用途试验机。主要介绍其应用范围、设计思想、主要参数、总体设计和结构特点。

共轨柴油机燃烧系统的匹配研究

在直喷柴油机CA6DE1上安装了高压共轨系统,建立了一套完整的台架试验系统。在试验台上对CA6DE1共轨柴油机进行了性能匹配试验。对喷油器结构参数、燃烧室几何参数和进气涡流比进行了改进和优化。试验结果表明:较高的喷射压力、较小的喷孔直径,匹配较低的进气涡流比和适合的燃烧室形状,同时采取推迟喷油定时的措施;可以改善油气的混合和燃烧过程,减小有害排放,兼顾经济性、动力性和排放性能的要求。