燃烧室结构对高强化柴油机性能的影响

燃烧室结构的设计直接影响燃烧过程,从而影响其动力性、经济性。缩口直径是缩口型燃烧室的主要结构参数,在一台高强化柴油机上,对四种不同缩口直径的燃烧室的燃烧过程进行了仿真研究。结果表明:减小燃烧室缩口直径有助于增强缸内湍动能,促进油气混合,改善燃烧过程,提高柴油机的动力性。缩口直径减小后的燃烧室的指示功率均高于原机,其中G1燃烧室的指示功率提升最多,为1.81%。但缩口直径并非越小越好,缩口直径过小不利于燃烧中后期湍流的保持,影响混合燃烧。

台阶型和斜锥型燃烧室对高强化柴油机燃烧过程影响的试验研究

为了提高高强化单缸柴油机燃烧室内空气利用率、优化油气混合过程,设计了台阶型和斜锥型缩口燃烧室,通过试验方法得到喉口直径对燃烧过程的影响规律。口径为72 mm的台阶型缩口燃烧室能够在过量空气系数1.5~1.7条件下达到平均有效压力(BMEP)为2.6 MPa的目标,并具有较低的油耗、排温和烟度,燃烧持续期短;在相同BMEP(2.6 MPa)下,斜锥型缩口燃烧室比台阶型缩口燃烧室具有更低的油耗、排温和最高燃烧压力,放热速率更快、燃烧持续期更短。

高强化柴油机冷却系统智能控制研究

冷却系统在柴油机中扮演着至关重要的角色,对多项性能指标尤其是冷启动和小功率运行阶段的排放与经济性有显著影响。本文综述了当前世界范围内发动机热管理的现状,分析了高强化柴油机热管理的发展方向,提出了两条控制路径:一是优化发动机散热系统,提升冷却液运行温度,降低冷却系统附件功耗;二是优化发动机活塞冷却系统,提升活塞运行温度,减少活塞冷却系统的泵油能量损失。

高强化柴油机燃烧过程的优化研究

以某大功率柴油机为研究对象,采用仿真和试验相结合的方法,在保持动力性和经济性不变的条件下,通过燃烧过程优化研究,采用小口径直口ω形1#燃烧室和8×Ф0.42 mm的喷油嘴,将发动机最高燃烧压力从15.5 MPa降低到14.5 MPa以下,提高了发动机的可靠性;将发动机的过量空气系数从2.1降低到1.9以下,缩小了空气滤的体积,降低了整车的重量,提高了车辆的机动性和灵活性。

高强化两级涡轮增压柴油机匹配性能仿真研究

本文建立了某高性能单级涡轮增压柴油机GT-Power性能仿真模型,结合试验数据对模型进行了校核和验证。根据对原型机仿真模拟计算结果的分析,选取Garrett公司T系列涡轮增压器,为其匹配了两级可控涡轮增压系统,并建立相应的整机性能仿真模型,在此基础上研究分析了废气旁通阀开度变化以及高低压级增压器分别采用可变几何涡轮对整机匹配特性的影响等。计算结果表明:采用两级可控涡轮增压系统后,在兼顾原机高工况性能的同时,能有效改善其低工况的性能,在全工况范围内能实现与柴油机的良好匹配。

高强化柴油机燃烧放热特性影响规律仿真研究

探索了高强化柴油机燃烧系统匹配的解决途径。首先以德国MTU890高强化柴油机为参考,确定了虚拟高强化柴油机结构参数以及进气、喷油等参数。随后针对双卷流燃烧室,选取内室锥母线夹角、外室直径、外室出口角、内室容积与总燃烧室容积比作为变量,进行了多方案设计。最后对110mm缸径高强化柴油机缸内工作过程进行三维仿真研究,总结归纳了双卷流燃烧室各参数变化对高强化柴油机燃烧性能的影响规律,从而为高强化柴油机双卷流燃烧室优化设计以及系统参数匹配提供了依据。

适用于高强化柴油机的燃烧模型

提出了一个适用于高强化柴油机燃烧过程的准维三区模型。该模型不但考虑了预混燃烧对柴油喷雾发展和油气混合的影响 ,而且考虑了火焰和燃烧产物包围喷雾油束对燃烧过程造成的影响。

高强化柴油机进排气系统性能仿真研究

应用GT-POWER软件建立了高强化柴油机的工作过程仿真计算模型,并应用GT-POWER自带的优化工具建立了以标定工况下柴油机动力性最优为目标的高强化柴油机性能优化的仿真模型。计算结果显示:进行参数优化后,该柴油机性能进一步提升。

进气门晚关米勒循环对高强化柴油机燃烧和换气影响的研究

为了探索米勒循环技术对于燃烧和换气过程的影响,在1台高强化单缸柴油机上应用进气门晚关米勒循环进行了试验和仿真研究。进气门关闭时刻分别为上止点后-110°CA(原机)、-86°CA和-70°CA.发动机试验在转速3 600 r/min、指示升功率77 k W/L、过量空气系数1. 6的高强化运行工况下展开。通过对试验平台建立一维热力学计算模型进一步分析了米勒进气相位对换气过程参数的影响。研究结果表明:随着进气门关闭时刻的推迟,由于有效压缩比的降低,缸内压缩终了工质温度和压力均显著下降,在相同功率条件下最大燃烧压力和温度、最大压力升高率、排气温度均显著下降,有助于降低高强化柴油机缸内的热力负荷;随着进气门关闭时刻的推迟,压缩过程中的米勒损失和进气回流率增加,充量系数、泵气损失均下降;进气门晚关的米勒循环还明显降低了NO_x排放,改善了燃油消耗率。

高强化柴油机燃油喷射系统防穴蚀研究

高强化１６Ｖ２４０ＺＢ柴油机的燃油喷射系统曾出现过穴蚀、二次喷射以及喷油器针阀断裂、喷油泵柱塞卡住、供油凸轮剥离等一系列问题。采用改进而成的缓冲型出油阀后，达到了减轻二次喷射的效果，使喷油嘴的穴蚀现象有了一定程度的减轻。通过在结构设计、材料、热处理、制造精度、维护保养等方面采取有效措施，提高了燃油喷射系统的性能和可靠性。

柴油机缸套耐穴蚀性的提高——灰口铸铁经几种表面处理后的耐穴蚀性分析

为提高灰口铸铁制气缸套的耐穴蚀性能,用超声磁致振荡装置测试了灰口铸铁经五种表面处理后的耐穴蚀性能。根据耐穴蚀性和实用性两方面综合考虑,建议采用电刷镀处理来提高铸铁气缸套件的耐穴蚀性能。结合扫描电镜定点间歇跟踪观察结果,讨论了表面处理提高耐穴蚀性的机理。

进气道喷水对高强化柴油机燃烧与排放特性的影响

针对高转速和大负荷工况下发动机粗暴燃烧、热负荷过高的问题,在一台高强化单缸柴油机上加装进气道辅助喷水系统进行仿真试验,研究了进气道喷水对燃烧与排放特性的影响。通过建立一维热力学模型和三维全气道模型,在独立进气道水喷射系统的高强化单缸柴油机上进行试验,对比不同喷水压力和水油比对缸内氧气浓度、燃烧压力、燃烧温度和NOx排放的影响。试验结果表明,喷水压力为1 MPa、水油比为0.6时,缸内最高燃烧温度降低34.2 K,NOx生成量减少24.6%。进气道喷水可明显降低缸内燃烧温度,在优化排放的同时有效改善了高强化柴油机热负荷过高的问题。

高强化柴油机的缸套传热试验系统的数值分析

设计了一套针对高强化柴油机的传热模拟试验系统.利用Standard k-ε湍流模型与涡耗散燃烧模型等对燃烧器、缸体、水套内的燃气燃烧、冷却水套的流场情况和冷却能力进行科学评价分析,并采用流固耦合分析方法获得缸套的温度场和热应力.研究表明:燃烧器内的燃气温度分布呈现"内低外高,下低上高"的分布特点.冷却水套的冷却液的整体压力损失比较合理,平均流速较高,平均换热系数较大,水套近壁面温度分布比较均匀,表明了水套具有良好的冷却均匀性和较强的冷却能力.

优化进气道改善高强化柴油机燃烧与性能的试验研究

基于提高流量系数和降低涡流比的方式对某高强化柴油机进气道进行优化,并在单缸试验测试平台开展了燃烧和性能的试验研究,结果表明:在保持功率一定的前提下,进气道的新方案使得发动机的进气量增加,缸内最高燃烧压力降低,燃烧相位推迟,最大压力升高率明显下降,燃烧持续期显著缩短;发动机燃油消耗率降低,烟度下降,排气温度降低。

船用高强化柴油机冷却系统优化设计与试验研究

基于降低成本和轻量化需求,对某高强化船用柴油机冷却系统进行优化设计,取消低温回路水泵,高、低温冷却回路共用同一水泵。对优化后冷却系统的流量分布、温度分布、压力分布和整机热平衡等进行试验验证。结果表明,冷却系统各部件的进出水温差和压降分布合理,整机热平衡热量分布满足性能要求,减少了系统附件,降低了制造成本和整机质量。

高强化MC07系列柴油机工艺分析与设计

MC07系列柴油机整机结构紧凑,动力性、经济性、可靠性等性能指标,较同类柴油机均有明显提升。文章首先分析了曲轴箱、缸盖毛坯加工内容和相关要求,设计了曲轴箱、缸盖机加工生产线,并对其加工工艺进行分析,在装配和试车台架后,以MC07.28柴油机为例,分析该款柴油机的性能指标。

高强化柴油机进气流动特性研究

针对某高强化柴油机,运用发动机三维仿真软件converge建立模型,并通过柱坐标系下气门间隙环带的总速度和速度分量以及缸内不同截面下的速度分布规律,对切向进气道和螺旋进气道出口处的气体流动特性进行研究。研究发现:气流通过切向气道的速度整体略高于通过螺旋气道的速度,径向速度的变化趋势更贴近于总速度;在进气过程中,气门间隙处会发生回流,这是由于气流通过两气道后相撞,产生了小的涡团。回流的影响虽然很小,但综合考虑是不可以完全忽略的。

高强化柴油机铸铁缸盖承载特性研究

影响铸铁缸盖的最大应力和可靠性的因素是其承载特性,同时掌握高强化柴油机铸铁缸盖承载特性,还能确保铸铁缸盖的使用寿命提高,由此可见高强化柴油机铸铁缸盖承载特性的重要性。因此,本文主要对高强化柴油机铸铁缸盖承载特性进行详细研究。

基于CONVERGE的车用柴油机缸内燃烧及排放的仿真研究

针对某型车用高强化柴油机,研究了进气加湿对NO_(x)、碳烟生成的作用机理及油耗的影响,提出采用进气道喷水的方式对进气加湿,运用仿真软件CONVERGE研究了不同油水比对柴油机缸内燃烧及排放的影响,获得了在特定时刻下NO;和当量比在缸内的分布情况,分析比较了不同油水比对缸内温度及压力的影响情况。结果表明:随着油水比的不断下降,缸内温度以及压力均下降,峰值最大降幅分别为6.26%、4.05%,燃烧重心CA50相位后移,NO_(x)生成质量及油耗下降,但碳烟排放情况有所恶化。

WD615系列柴油机进气系统的维护保养

斯太尔重型汽车使用的WD615系列柴油机为6缸、直列、水冷、高强化柴油机，采用直喷、“ω”燃烧室、螺旋进气道、每缸1盖的结构。