压缩空气-燃油混合动力排气能量回收利用

提出基于工质混合的压缩空气-燃油混合动力,利用文丘里管混合内燃机排气和压缩空气,回收利用内燃机排气能量.建立混合动力热力学模型,分析压缩空气发动机转速、压缩空气压力和质量流量以及内燃机转速和负荷对混合动力有效效率的影响规律.研究结果表明:压缩空气发动机转速越低,混合动力有效效率越高;内燃机转速和负荷对混合动力有效效率的影响规律与原内燃机的变化趋势一致;内燃机排气提前角存在一个最佳值,最佳排气提前角受内燃机排气压力和压缩空气压力的共同影响,内燃机排气压力升高,最佳排气提前角减小;压缩空气压力升高,最佳排气提前角增大.

车用汽油机外特性下排气能量流研究

基于发动机一维性能仿真计算方法,对某型汽油机排气能量流分布规律进行了研究,得出外特性下排气能量随曲轴转角的变化规律及分布特性;结合排气流速、压力和温度的研究,分别得到排气余动能、余压能和余热能的脉动特性.结果表明:在高速高负荷时废气能量回收潜力大,排气能量在低转速时比高转速时波动性要大;余热能在各排气能量中所占比例最大,其次是余压能,余动能最小;排气能量随发动机转速的增大而增大,但排气余动能和余压能增长幅度较小.本研究为进一步提高排气有效能回收潜力与回收方式的选择提供了数据支持.

某柴油机排气能量热力学计算分析

根据热力学第一定律和热力学第二定律对某柴油机排气能量进行计算分析。随着转速和负荷的增加,排气能量不断增大,在标定工况排气能量功率达到最大值为176.40 k W,而最大扭矩工况时排气能量功率约为144.80 k W,同时发动机转速和负荷的增加,排气可用能也不断增加,在标定工况点,可用能功率达到最大值约74.19 k W,而最大扭矩工况点的排气可用能功率约61.46 k W。在全工况范围内,理论上利用排气能量可用能最大可以提高发动机热效率6.8%~11.5%。

基于DoE的柴油机排气能量管理优化

以柴油机排气能量管理的优化开发为例,采用CAMEO软件,对试验设计(design of experiments,DoE)在柴油机排气能量管理中的应用进行研究。按照DoE流程,设计覆盖全map的DoE点,建立排气能量模型并进行优化,进行5个典型工况的试验验证。结果表明,5个工况的模型优化与试验结果的偏差均在可接受范围内。DoE方法能够用较少的输入因子组合建立精确度较高的排放性能模型,大幅缩减试验样本容量,节省成本及标定时间。

燃气内燃机排气流量和排气能量估算方法

针对燃气内燃机出口排气流量和排气能量难以测量的问题,提出了碳平衡法和氧平衡法两种估算方法。以某分布式能源燃气内燃机测试数据为例,对影响其估算精度的各个因素进行分析,得出结论:估算精度主要受烟气成分、天然气流量、CH4含量影响;在烟气成分测量误差相同的情况下,采用碳平衡法估算排气流量和排气能量的误差较氧平衡法小。

柴油机排气污染防治及排气能量利用

对柴油机排气的成分和物理性质进行分析,介绍国内外在柴油机排气污染防治和排气能量利用方面的新技术和新装置,对加强柴油机排气污染防治和排气能量利用的研究提出建议。

利用气动发动机排气辅助内燃机增压的混合动力系统仿真研究

为了提升气动-内燃混合动力系统的动力、经济和排放性能,充分利用气动发动机排气能量,提出了一种利用气动发动机排气辅助实现内燃机进气增压的方法。基于热力学理论建立了气动-内燃混合动力系统数学模型,并对模型进行了试验验证。利用建立的模型分析了气动发动机排气压力和流量变化规律,分别计算了混合动力系统在定转速和定进气压力工况下的性能。计算结果表明：在定转速工况下,随着气动发动机进气压力升高,内燃机平均指示压力升高,混合动力系统输出功率增加,总能效率比同条件的非增压系统最大提高了11%;在定进气压力工况下,随着混合动力系统转速升高,受循环进气量的影响,混合动力系统功率呈先增加后减小的趋势,总能效率则不断降低,但相比同条件下非增压系统提高了5%~15%;气动-内燃混合动力系统在中、低速时,采用辅助增压效果较好,可提升系统的动力性及经济性。

车用发动机尾气发电技术的研究现状

介绍了发动机排气能量回收的意义、潜力以及排气能量回收利用的特点。通过分析不同尾气发电技术的研究现状，总结出涡轮发电是一种比较现实、有发展前景的尾气发电方式。结合涡轮发电的研究现状，探讨了涡轮发电技术的研究趋势。

低速二冲程柴油机复合动力涡轮匹配研究

对某型带有排气旁通的低速二冲程柴油机,采用柴油机复合动力涡轮技术,回收柴油机排气能量。基于GT-POWER软件对某低速二冲程柴油机进行仿真计算,以同时考虑燃油消耗率、柴油机功率、动力涡轮功率、系统总功率、系统热效率、压气机喘振裕度的方式,寻找匹配点。结果表明:当动力涡轮喷嘴环当量直径为50mm时,动力涡轮复合系统可在50%到100%工况回收排气能量,额定工况下,旁通14.00%的废气,动力涡轮回收的功率为427.58kW,占原机的6.68%,动力涡轮回收比最大,复合系统的功率为6698.42kW,比原机提升了4.62%。