超多喷孔油嘴喷油规律试验研究

试验研究了一种具有上下两层喷孔、喷孔总流通面积比传统油嘴大得多的超多喷孔喷油嘴,为了探索其是否有利于在柴油机上组织预混合燃烧,在EFS喷油泵综合性试验台上对其进行了喷油规律的测试,并与传统油嘴的喷油规律进行了对比。发现在循环喷油量较小时,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比喷油速率变化不显著,但随着循环喷油量的增加、喷射压力的提高,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比具有较高的喷油速率、较大的累积喷油量、较短的喷射持续期,这些特性非常有利于在柴油机上组织预混合燃烧。

超多喷孔油嘴燃烧性能试验研究

为了在柴油机上实现预混合燃烧同时降低NOx与碳烟排放,采用了超多喷孔油嘴进行试验研究,试验用发动机是一台车用6缸柴油机。试验采用大量EGR来降低NOx排放,但引起碳烟排放的增加;为了消除此不利后果,采用具有流通面积大的超多喷孔油嘴,并结合使用电控高压共轨燃油喷射系统实现高压喷射,缩短喷射持续期从而实现预混合燃烧,降低碳烟排放。选定1400 r/min、0.575 MPa以及1000 r/min、0.297 MPa作为试验工况,通过改变EGR率、喷油始点、喷射压力来实现理想的预混合燃烧。试验同时测取气缸压力,进行燃烧特性分析,表明超多喷孔油嘴与传统油嘴相比由于具有较短的喷油持续期,有利于柴油机实现预混合燃烧,达到同时降低NOx和碳烟排放。

超多喷孔喷油嘴喷雾特性试验研究

采用高速CCD数码相机对超多喷孔喷油嘴以及传统喷油嘴的喷雾进行拍摄分析,发现超多喷孔喷油嘴的上下两层喷雾束,在离开喷孔后不久就相互碰撞,与传统喷油嘴相比其喷雾贯穿距离要短、单束喷雾锥角要大,这些特性有利于柴油机组织缸内预混合燃烧。

EGR对柴油机超多喷孔预混合燃烧影响的研究(上)

为了在柴油机上实现预混合燃烧同时降低NOx和烟度(soot)排放,本研究采用大量废气再循环(EGR)在一台车用六缸柴油机上进行试验研究。大量EGR可以降低NOx排放,但会引起soot排放的增加,为了消除这一不利后果,采用具有大流通面积的超多喷孔油嘴,并结合使用电控高压共轨燃油喷射系统实现高压喷射,缩短喷射持续期从而实现预混合燃烧,降低soot排放。对EGR如何影响柴油机超多喷孔预混合燃烧性能进行了试验研究,选定4个试验工况,通过改变EGR率来测试柴油机性能。结果显示在高EGR率,并结合超多喷孔油嘴,以及合适的喷射压力、喷油始点下,有利于柴油机实现预混合燃烧,达到同时降低NOx和soot排放的目的。

超多喷孔喷油嘴的喷油规律研究

本文介绍了超多喷孔喷油嘴的基本知识,并对超多喷孔喷油嘴的喷油规律试验进行研究,得出其喷油规律,为以后的节能生产奠定了坚实的基础。

EGR对柴油机超多喷孔预混合燃烧影响的研究(下)

为了在柴油机上实现预混合燃烧同时降低NOx和烟度(soot)排放,本研究采用大量废气再循环(EGR)在一台车用六缸柴油机上进行试验研究。大量EGR可以降低NOx排放,但会引起soot排放的增加,为了消除这一不利后果,采用具有大流通面积的超多喷孔油嘴,并结合使用电控高压共轨燃油喷射系统实现高压喷射,缩短喷射持续期从而实现预混合燃烧,降低soot排放。对EGR如何影响柴油机超多喷孔预混合燃烧性能进行了试验研究,选定4个试验工况,通过改变EGR率来测试柴油机性能。结果显示在高EGR率,并结合超多喷孔油嘴,以及合适的喷射压力、喷油始点下,有利于柴油机实现预混合燃烧,达到同时降低NOx和soot排放的目的。

柴油机超多喷孔预混合燃烧研究(上)

针对批产的CA6DF柴油机,设计了一种具有低压缩比和较大口径的直口型燃烧室、具有高涡流比的进气道和能够实现高EGR率的冷EGR系统,还设计了具有上下2层喷孔的超多喷孔油嘴,这种喷油嘴的上下2束喷雾相互交叉在燃烧室空间形成干涉,并采用高压共轨喷油系统替代机械直列式喷油系统,以有利于实现一种新的低温预混合燃烧,从而达到同时大幅度降低NOx和碳烟排放的目的。综合分析大量试验结果表明,该柴油机在从怠速到标定转速各转速（1 430 r/min除外）所对应的外特性全负荷50%的负荷以下实现了较理想的低温预混合燃烧,NOx和碳烟排放下降幅度均在50%以上,很多工况降幅达80%-90%,且燃油消耗率（BSFC）保持基本不变。特别在低负荷工况,由于过量空气系数高,实现了较理想的稀薄均匀混合气的预混合燃烧,因此即使在非常高的EGR率下BSFC还是与原机相当、有的工况还有所下降。

柴油机超多喷孔预混合燃烧研究(下)

针对批产的CA6DF柴油机,设计了一种具有低压缩比和较大口径的直口型燃烧室、具有高涡流比的进气道和能够实现高EGR率的冷EGR系统,还设计了具有上下2层喷孔的超多喷孔油嘴,这种喷油嘴的上下两束喷雾相互交叉在燃烧室空间形成干涉,并采用高压共轨喷油系统替代机械直列式喷油系统,以有利于实现一种新的低温预混合燃烧,从而达到同时大幅度降低NOx和碳烟排放的目的。综合分析大量试验结果表明,该柴油机在从怠速到标定转速各转速(1 430 r/min除外)所对应的外特性全负荷的50%负荷以下实现了较理想的低温预混合燃烧,NOx和碳烟排放下降幅度均在50%以上,很多工况降幅达80%～90%,且燃油消耗率(BSFC)保持基本不变。特别在低负荷工况,由于过量空气系数高,实现了较理想的稀薄均匀混合气的预混合燃烧,因此即使在非常高的EGR率下BSFC还是与原机相当、有的工况还有所下降。

喷油定时对柴油机超多喷孔预混合燃烧影响研究

柴油机低温预混合燃烧能够同时大幅度降低NOx和碳烟(soot)排放,本研究采用大量废气再循环(EGR)实现低温燃烧来降低NOx排放,采用超多喷孔喷油嘴并结合高压喷射来缩短喷油持续期,实现预混合燃烧从而降低soot排放,主要对喷油定时如何影响柴油机超多喷孔预混合燃烧性能进行了试验研究,选定4个试验工况,通过改变喷油定时来测试柴油机性能,结果显示随着喷油始点从上止点前向后推迟,各工况的NOx和soot排放都有不同程度的同时下降,有别于传统燃烧方式,但HC,CO,比油耗(BSFC)有所升高。