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.

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。

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%。