甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧及排放特性的影响研究

文章利用CFD仿真软件Converge研究了甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧和排放特性的影响。研究结果表明:随着甲醇喷射正时提前,缸内混合气质量提高,缸压峰值和压力升高率均升高,缸内温度分布更加均匀;当甲醇喷射正时提前角度较小时,缸内混合气存在明显的浓度梯度,使得燃烧始点前移;随着甲醇喷射正时提前,SOOT,HC和CO的排放量显著减少,当甲醇喷射正时为150℃A BTDC时,HC排放量最低;甲醇喷射正时的提前也减弱了甲醇汽化潜热对缸内温度的影响,导致NOx排放量升高。

双层分区燃烧系统对高强化柴油机性能的影响

柴油机的燃烧系统是混合气形成质量的关键。为改善某高强化柴油机的燃烧和排放性能,在保证原机压缩比不变的条件下,设计了一种双层双弧脊分区燃烧系统——双层燃烧室匹配双排喷孔,并基于计算流体力学软件Converge进行数值模拟,研究不同上下排喷孔油束夹角对缸内燃烧和排放的影响。研究结果表明:新设计的燃烧系统的燃烧和排放性能均优于原机,上下排喷孔油束夹角会影响燃油在上下层弧脊处的分配,较大的上排喷孔油束夹角有利于对燃烧室顶隙空间的利用和上层弧脊下侧混合气的形成,较小的下排喷孔油束夹角有利于燃烧室底部凹坑附近空气利用率的提高和混合气分布范围的增加。因此,需要对上下排喷孔油束夹角进行合理的选择和匹配,使得发动机的整体燃烧和排放性能达到最优。

甲醇喷油器结构参数对液力响应的正交试验研究

甲醇喷油器作为高压共轨喷射系统的核心部件,其性能优劣对甲醇发动机的各项特性有重要影响。通过对甲醇喷油器主要结构进行数学建模,得出影响液力响应的结构参数。利用AVL Hydsim软件对甲醇喷油器建立了仿真计算模型,结果表明:进油孔孔径、柱塞直径、针阀直径、柱塞弹簧预紧力是影响喷油器液力响应的4个关键因素。由此,选择合理范围的结构参数进行正交试验,得出各个参数对喷油器液力响应各个阶段的影响程度,其中进油孔孔径对液力响应4个动态指标影响均极为显著,由此优选出最佳参数。优化方案对提高液力响应有明显的效果。