直喷压燃式发动机用双喷射系统燃用柴油—甲醇的研究

在具有双喷射系统的压燃式发动机中,用一个喷射系统喷射甲醇(CH3OH)作为主要燃料,另一个喷射柴油作为引燃燃料,进行了不同负荷下的性能和排放试验。试验结果表明:用柴油引燃的压燃式甲醇发动机与原柴油机相比,全负荷最大烟度下降66%,在整个负荷范围内NOx排放下降60%～70%左右,但CO和THC排放上升较多,说明本发动机中燃料与空气的混合气形成尚需改进。

压燃式发动机燃用柴油/乙醇的研究

在具有双喷射系统的压燃式发动机中 ,用一个喷射系统喷射乙醇 (C2 H5OH)作为主要燃料 ,另一个喷射柴油作为引燃燃料 ,进行不同负荷下的性能和排放试验。试验结果表明 ,用柴油引燃的压燃式乙醇发动机与原柴油机相比 ,烟度最大可下降 5 6 % ,NOx 排放量可下降 5 0 %～ 6 8% ,但 CO和 THC排放量上升较多。

车用直喷式柴油机排气微粒与消光式烟度的关系

通过测量两台典型车用柴油机 4 8个工况下的微粒排放与消光式烟度 ,得出了排气微粒、微粒干组份以及微粒的可溶组份与消光式烟度之间的关系 。

通过喷射过氧化氢降低直喷式柴油机排放的研究

在单缸直喷柴油机上利用第2个喷嘴向燃烧室内喷射过氧化氢(H2O2),对其降低柴油机排烟消光度和NOx的效果进行了试验验证,研究了每循环过氧化氢的喷射量和喷射定时对降低柴油机烟度的影响。当含30%(V)H2O2的水溶液的喷射量为柴油的一半时,柴油机的动力性和燃油经济性改善了4%左右,排气烟度可下降30%左右,且NOx也略有减少。

甲醇喷射定时对甲醇柴油双燃料压燃式发动机性能的影响

将甲醇作为主燃料,用柴油作为点火燃料,研究了不同甲醇喷射定时对压燃式发动机性能的影响。结果表明:引燃柴油在上止点前21℃A喷射条件下,在上止点前23℃A喷射甲醇时发动机的经济性最佳,缸内的统计最大压力在小负荷时随着甲醇喷射定时提前而降低,在大负荷时随着甲醇喷射定时提前而提高。双燃料发动机的最大压力标准方差随着甲醇喷射定时提前而增大,在上止点前26℃A喷射甲醇时发动机的动力性最佳,气缸内压力波动随甲醇喷射定时提前而变大,当在上止点前29℃A喷射甲醇时点火柴油不能把甲醇燃料可靠点燃。

进气和压缩气反吹缸内燃烧再生的柴油机微粒过滤器

设计了一种以耐高温滤袋为过滤元件的柴油机排气微粒双过滤器系统。利用柴油机工作时大量进气流的反吹过程把沉积在滤袋上的微粒(PM)送回到气缸内,辅助用压缩气体喷嘴扫描反吹方法强制把沉积的PM彻底从滤袋上分开而随进气流回到气缸中,在燃烧室内烧掉PM实现袋式过滤器再生,达到袋滤器彻底再生的目的。在一台单缸柴油机上进行了验证性试验。结果表明,袋滤器能保证82%～94%的过滤效率。在过滤时间和再生时间相等的稳定工况下,袋滤器的进、排气阻力得到彻底恢复,能增加再生后所维持的过滤时间而减少再生频率,表明进气加上压缩气体反吹过程不仅能把滤袋捕集的微粒重新送回气缸中,而且微粒能在燃烧室中烧掉实现系统有效再生。

缸内双直喷系统压燃式试验机的开发

为了研究多种燃料在压燃式发动机上的应用,在T1115单缸卧式直喷柴油机基础上增加一套独立的直接喷射系统,开发成双直喷系统压燃式试验机。详细论述了喷油泵的安装和驱动、喷油器的布置、气缸盖和摇臂座的改造以及气缸压力传感器、曲轴转角信号光栅盘轴的安装。该机可作为研究压燃式发动机同时燃烧两种燃料或柴油掺入助燃剂对发动机动力性、经济性、排放性影响的试验平台。试验运行表明:所开发的试验机工作可靠,并获得了一些有价值的试验成果。

缸内双直喷系统压燃式发动机燃用甲醇和乙醇的性能比较

在双喷射系统的压燃式发动机中,用一个喷射器喷射乙醇或甲醇作为主要燃料,另一个喷射器喷射作为引燃着火源的柴油,开展了负荷特性下的性能和排放试验。试验结果表明,在相同功率下,燃用乙醇的发动机比燃用甲醇的发动机燃油经济性要好,但其NOx、烟度、THC和CO的排放较高。

乙醇喷射定时对乙醇柴油双燃料发动机性能的影响

在具有双喷射系统的压燃式发动机中,用一个喷射系统喷射乙醇作为主燃料,另一个喷射柴油作为点火燃料,进行了不同乙醇喷射定时的性能试验和燃烧分析。结果表明,在上止点前21°CA喷射点火柴油时,乙醇可以先于柴油喷射,在上止点前25°CA喷射乙醇燃料时发动机的经济性能最佳,接近原柴油机水平,在上止点前29°CA左右喷射乙醇燃料时发动机具有较好的动力性;缸内的统计最大压力在小负荷时随着乙醇喷射定时提前而降低,在大负荷时随着乙醇喷射定时提前而提高;双燃料发动机的最大压力标准方差随着乙醇喷射定时提前而增大,并且工作循环的稳定性逐渐变差;当乙醇喷射定时在上止点前31°CA时双燃料发动机不能较好地稳定工作。

利用进气反吹缸内燃烧再生的柴油机微粒过滤器

开发了一种以耐高温滤袋为过滤元件的柴油机排气微粒过滤器系统。采用相同的两个滤袋,一个用于过滤柴油机排气中的微粒,把微粒沉积在滤袋的外表面,另一个利用自然进气流反方向把已沉积在滤袋外表面的微粒吹掉,使微粒随进气流再回到气缸内,在燃烧室中燃烧,达到袋滤器再生的目的。通过系统中各阀门的开关保证二个滤袋在规定的时间间隔按"过滤"和"再生"模式轮换工作。所开发的系统在一台单缸柴油机上进行了验证性试验。结果表明,袋滤器能保证90%的过滤效率。在过滤时间和再生时间相等的稳定工况下,可保证袋滤器的阻力不超过允许值。当再生间隔为10 min时,维持最大过滤阻力为13.3 kPa。这表明进气过程不仅能把滤袋捕集的微粒重新吸回气缸中,而且微粒能在燃烧室中烧掉,使滤袋不需辅助手段自行再生。

车用柴油机排气微粒后处理器的开发

开发了一种用于市内公共汽车的6120Q型柴油机的排气微粒后处理器。后处理器用泡沫陶瓷作为微粒捕集介质,保证净化效率在50％以上。鉴于我国市内公共汽车柴油机的平均排气温度很低,在捕集器的前端装了一个燃烧器,定期对陶瓷滤芯进行热再生。文中介绍了微粒捕集器和再生燃烧器结构发展的沿革,特别是再生系统的工作和性能。

S195柴油机的排放特性

本文介绍了对S195型单缸涡流室柴油机在各种负荷和转速下的废气排放(CO、HC、NO_x等)的测试结果。还进行了排气烟度的测量和排气中碳质微粒粒度和浓度的分析,并提供了部分结果。文中指出,为了减轻这种柴油机的排气对空气的污染,对柴油机的最大循环供油量进行适当限制是绝对必要的,也是极其迫切的。