扫气口角度和涡流比对船用柴油机性能的影响

利用Converge软件建立某大缸径低速二冲程船用柴油机的三维数值仿真模型,仿真研究扫气口水平倾角对柴油机性能的影响,并解耦涡流比的单独影响机理。结果表明:扫气口水平倾角过大或过小均导致缸内产生回流区及新鲜空气过早溢出,降低扫气效率;与原机水平倾角为15°时相比,当扫气口水平倾角为10°时,有效燃油消耗率和NO_(x)排放均降低;在合理范围内增大涡流比可有效改善油气混合均匀性和燃烧过程;与原机涡流比为4.5时相比,涡流比为20.5时燃油消耗率降低5.09%,燃油经济性明显改善;但涡流比过大对燃油消耗率的改善较小,同时导致壁面传热损失较大,因此涡流比应控制在20.5以下。

扫气口角度对双燃料船机混合及燃烧的影响

针对一台低压喷射二冲程天然气/柴油双燃料发动机进行三维全尺寸模拟,研究了扫气口角度对天然气混合过程以及功率和排放的影响.结果表明:引燃油喷射前,天然气分布呈现出分层,其中扫气口角度θ<20°时,天然气集中分布在活塞顶附近,呈"上下"分层;扫气口角度θ≥20°时,混合气浓区集中分布在气缸壁附近,呈"左右"分层,同时会出现天然气逃逸现象;适中的扫气口角度(θ=25°)有利于降低天然气消耗率,低于此值时预燃室附近天然气稀薄,火焰传播速度低,燃烧持续期长;高于此值时,燃烧相位前移,压缩负功增加.此外,当扫气口角度过小时,由于活塞顶部天然气过浓,会使NOx排放急剧增加,甚至超过TierⅢ排放法规的限值.

双对置二冲程柴油机不同扫气口结构对燃烧过程的影响

压燃式内燃机的燃烧过程主要受喷油策略和缸内气流运动的影响,而对于双对置二冲程柴油机来说,缸内气流运动的强弱主要受扫气口角度的影响。我们利用软件建立了双对置二冲程柴油机的整个工作循环,仿真分析了两种AVL-FIRE不同的扫气口角度对燃烧过程的影响,得出了两种方案在整个工作过程中的p-V曲线。结果表明,增加扫气口角度可在一定程度上加快喷油雾化过程,并使得可燃混合气在缸内分布更加均匀,而燃烧所爆发的压力与温度更大,且爆发相位更接近于活塞上止点位置。

可变扫气口对低速机性能优化作用的仿真研究

为了进一步提高低速机热效率,基于一台500 mm缸径的低速机的热力学仿真模型,研究了可变扫气口技术提升低速机热效率的潜力。计算了对称可变扫气口结构和非对称可变扫气口结构在不同发动机负荷、不同扫气口高度下的有效燃油消耗率、排气流量、排气温度等参数。在保证同样的NO x排放水平下,可变扫气口技术能有效提升低速机热效率,油耗最多可降低约4.3 g/(kW·h)。此外对带有选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统的主机,可变扫气口使SCR主机排气流量减小,排气温度升高,有利于SCR系统的紧凑性设计和降低SCR系统的成本。

柴油机扫气口检查的方法与内容

通过某柴油机的恶性断环故障分析论证扫气口检查在轮机管理中的重要性，阐述扫气口检查的方法与内容，提出扫气口检查应作为机舱航次检查内容之一。

二冲程发动机工作时扫气口气流向量的测量

本文以实验手段研究了小型二冲程发动机工作时扫气口处气流流向的变化。采用LDV光纤系统测定了气缸进口处的二维扫气向量,讨论了发动机不同转速下扫气向量的变化,并测量了不同曲轴转角时排气管压力与气流方向之间的关系。试验表明,在扫气口处扫气速度是不定常的,并且不可能测得其瞬时速度。但是可以由不同的曲轴转角时排气管内压力得知扫气流的特性。由于缸内滞留的废气及高压使扫气流开始扫气的时刻滞后。扫气向量达到峰值时其方向基本保持不变。而当气缸内气体倒流进曲轴箱时该向量倒转并达其最低值,该最低峰值点是由排气管内压力波反射造成的。最后还测量了活塞销和气缸间的气体泄漏量。

从主机缸套扫气口的检查看燃烧室工况

作为推进动力装置的主机是船舶的心脏,而柴油机的核心部件是赖以做功的燃烧室组件,所以正确维护保养其缸套活塞组件,是轮机管理的重中之重。通过缸套扫气口对营运中主机的定期跟踪检查,即是最直观便利、也是行之有效的管理手段之一,又是从量到质的分析判断过程的基础。通过缸套底部两例的大小扫气口,轮机管理人员同样可以及时方便地洞悉机器的内部世界。

“东光”轮主机第5缸扫气口断裂分析

“东光”轮系河北省远洋运输公司所属总吨位为9736t的杂货船,是1969年原民主德国制造,主机为MAN K8Z 70/120E二冲程单作用十字头水冷柴油机,其缸径为700mm,冲程120mm,主机旋转方向为顺时针(从船尾看),额定功率8230kW,额定转速140r/min,采用直接传动推进方式,现常用转速为100r/min左右,原航速为17kn,现航速为14kn。

船用二冲程柴油机扫气过程流场仿真研究

利用三维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件,用数值模拟的方法研究了某型二冲程船用柴油机在不同扫气口仰角与径向倾角下的扫气过程,得到了扫气过程中各时刻气缸内气体的速度矢量图与废气浓度分布图,分析了不同扫气口径向倾角与仰角对扫气过程效果的影响。结果表明:扫气口径向倾角增大时,涡流比增大,气缸中心处废气清扫效果变差,而缸壁附近处废气清扫效果变好;径向倾角较小时情况则与之相反。扫气口仰角增大时,涡流比基本不变,吹扫活塞凹坑处废气效果变差,但整体扫气效率升高。

扫、排气口配气正时的可变化技术

1.前言二冲程发动机发明以来虽然约有100年的历史,但是由于结构简单,维修性好和成本低,仍广泛地用在很多领域中。日本1970年前是排量360mL轻型汽车的时代,当时大部分轻型汽车是二冲程发动机汽车。但是随着排气法规强化和燃油经济性及节能等问题受到重视,二冲程发动机汽车的产量急剧下降,各公司都转产四冲程发动机汽车。

直流扫气柴油机扫气流场分析

利用三维流体动力学(CFD)仿真软件FIRE,建立了二冲程柴油机气缸直流扫气三维模型,采用数值模拟的方法,研究了扫气口设计参数对换气过程的影响,对不同的气口设计方案下的气缸内残余废气浓度随曲轴转角的变化过程作了细致的描述,并对扫气口径向倾斜角的变化对换气过程的影响做了更进一步的探讨。

二冲程船用柴油机稳态扫气流动特性

设计了一台船用柴油机稳态扫气光学试验装置,用以研究低速二冲程船用柴油机的扫气过程.利用立体粒子图像测速技术对不同参数下的缸内扫气流场进行了研究.结果表明:随着扫气口径向切角的增大,平均涡心位置与气缸轴线的偏离增大,涡流强度有所增强,气流的轴向速度呈现先增大后减小的趋势;随着扫气口开度的减小,涡心附近的轴向速度先有所增大,当扫气口开度降低到25%时,轴向速度大幅度减小,并出现回流现象.为通过流场评估扫气性能,提出了“扫气非均匀性系数”.试验发现在扫气口径向切角为15°及20°时扫气性能较好,此外,扫气口开度对扫气性能的影响仅体现在扫气口开度较小时,此时在扫气口附近的轴向速度均匀性差,影响扫气性能.

探析发动机气缸套磨损的原因及预防措施

发动机作为机械设备的核心组成部分,承担着转化燃料能为机械能的重要任务。在发动机中,气缸套作为关键元件,承受着巨大的压力和摩擦力。然而,由于长时间的高温高压工作环境以及摩擦磨损的影响,气缸套容易出现磨损现象,进而导致发动机性能下降、油耗增加,甚至严重损坏。基于此,本文将深入分析发动机气缸套磨损的原因,并阐述相应的预防措施,包括加大扫气口检查力度、解决燃油腐蚀问题、工艺装配应严格、定期保养燃烧室等,以帮助发动机设计者和使用者解决气缸套磨损问题,提高发动机的性能和使用寿命。

M9—803012气缸套样件的设计

在HD—125发动机研制中,由于气缸套毛坯各扫气口相对位置的铸造误差较大,铸件达不到设计要求,因此直接影响了发动机的功率参数,成为试制中的难题之一。 在先后研制的5件、20件、78件试件毛坯中,均由钳工重新按蓝图补充划线修锉,但仍达不到设计要求。为此,重新设计制造气缸套样件,供铸造气缸体浇注时泥芯定位之用。

提高直流二冲程柴油机进气量的新举措

本文通过对现用直流二冲程柴油机的功率低的原因分析,提出了新的改进思路,设计出了气口气阀-气阀式的换气方式,并对这种换气方式做了较为详细的介绍,采用这种换气方式,将大大提高直流二冲程柴油机的进气量,从而提高柴油机的功率和效率。

柴油机有效压缩比与参数变化之探讨

探讨双燃循环大型海运低速柴油机其重要参数的名义压缩比与有效压缩比[1]、理想绝热压缩压力与实际压缩压力[2]的差异,利用精确量测间隙容积(Clearance volume),探讨理想与实际的压缩压力比较差异,利用此一正确的机器设计参数,探讨如何加强维持最大有效压缩比以达设计最高压缩压力,提高低速柴油机正常出力。

测量活塞环磨损的简单方法

适用类型:所有类型的日立—B8W 低速柴油机由于采用低磨损率的活塞环,使活塞的维修间隔趋于更长,这种趋势需要在没有检修活塞时测量活塞环的磨损。下面就介绍一种方法:通过测量活塞环的搭口间隙计算活塞环的磨损、但请注意这个结果仅仅是估算,并且它不能取代修理时的精确测量。1.计算和测量程序:1)

轻骑牧羊犬用G1E54M型发动机

1前言 轻骑集团于1997年推出了一款新车型——牧羊犬（QM125GY）摩托车。该车为越野型,以其美观大方的造型及强劲的马力获得了广泛的好评。而专为该车所设计的G1E54M型发动机更是设计精良,技术先进,以其卓越的性能在国内取得了领先地位。下面就此作一简单介绍。2开发目的 G1E54M发动机的设计开发是围绕着如下目的进行的:保证越野车的性能需要,使之成为真正的高速大功率发动机,采用水冷技术,大压缩比,使之更具赛车魅力;保证高速性能的同时,更追求低速扭矩特性,使之操作更加惬意。