进气节流优化对柴油机低负荷循环工况下NO_(x)排放的影响研究

为研究柴油机进气节流对发动机低负荷工况排放的影响,选取某满足国家第六阶段污染物排放标准的6.234 L柴油机,在发动机台架上开展了美国加州低负荷循环(LLC)工况排放试验,并通过低负荷工况下进气节流的方式对发动机控制器(ECU)进行了标定优化,对比分析了优化方案对LLC工况下的排气温度、氮氧化物(NO_(x))排放量和油耗的影响。结果表明:进气节流能够有效提升低负荷工况下发动机排气温度,对LLC工况下的NO_(x)排放具有明显的改善作用。

基于DPF主动再生温度需求的柴油机进气节流控制策略

为得到DPF主动再生温度控制的全工况区域内进气节流控制策略,选取大、中、小负荷下的3种典型工况研究进气节流阀开度对柴油机泵气损失、排气热状态、缸内燃烧及排放特性的影响规律。台架稳态试验结果表明:随着节流阀开度的减小,节流作用增强,各工况下进气量逐渐降低,过量空气系数减小,最大燃烧压力下降,比油耗、CO、NO_X及烟度排放升高;但进气量的减少使得燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内燃烧温度及排气温度升高,抑制了HC的生成。当进气节流阀开度减小至20%时,低速小负荷工况进气流量减少率较大,排气温度提升更为显著,增幅可达62.7%,而高负荷工况排温略有升高,但泵气损失较大,增幅高达19.2%,严重恶化了发动机的经济性。因此该文综合3种代表工况下的排温提升潜力及主要性能变化规律,将A、B、C工况进气节流阀开度分别控制在35%~45%,50%~60%和70%~80%范围内,并依据排温分布特点得出发动机全工况范围内进气节流控制策略,即小负荷工况采用较小的节流阀开度,随负荷增大节流阀开度增大直至全开。

进气节流对柴油机低负荷性能影响的试验研究

在柴油机上加装节流阀是提升小负荷工况排温、改善排放的途径之一,但会对柴油机的其他性能造成影响。本研究通过给柴油机加装节流阀,研究了进气节流对柴油机小负荷工况性能的影响。试验结果表明:进气节流对柴油机的排温和NOx排放提升明显;柴油机进气节流后缸内压力下降,缸内平均燃烧温度、机械效率升高,滞燃期延长,燃烧始点后移;中低转速小负荷工况,随着节流程度的增加,燃油消耗率和烟度增加;高转速小负荷工况,一定范围内通过进气节流可以实现燃油消耗率和烟度的降低。2 500r/min,29N·m工况,保持EGR阀全开,随着节流程度的增加,NOx和烟度出现同时下降趋势,当空气流量由191.4kg/h降至140.6kg/h时,燃油消耗率、NOx、烟度分别下降了7.9%,58.1%,27.3%,排温提升了42.5%。

进气节流对车用柴油机性能影响的试验研究

为了满足DPF主动再生温度需求,研究了进气节流对柴油机性能的影响。在某款高压共轨柴油机进气道加装电子节气门,在转速为1600 r/min和2000 r/min时,选取低、中、高三个典型负荷,研究不同节气门关度下进气流量对柴油机过量空气系数、燃油消耗率、排气温度及排放特性的影响。试验结果表明:随着节气门关度的增大,发动机过量空气系数逐渐减少,在低速中负荷条件下过量空气系数最大能降低14%;燃油消耗率随着节气门关度的增加呈现先下降后上升的趋势;进气节流可以显著提高排气温度;进气节流增加会导致CO排放和烟度的恶化,在较小的节气门关度下,THC和NO_(x)排放有所改善。

基于GT-Power的进气节流EGR系统对柴油机性能影响的分析

利用GT-Power软件建立具有进气节流装置的6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上计算分析了进气节流EGR系统对柴油机的EGR率、燃油经济性和排放性能的影响。研究结果表明:通过加装进气节流阀,可以有效地增加柴油机各工况下的最大EGR率,进一步降低柴油机的NOx排放,但由于进气节流降低了柴油机的充气效率以及EGR的作用,因此会对柴油机的燃油经济性和微粒排放造成不利的影响。

高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响

为了研究高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响,基于高原环境,对一台废气涡轮增压柴油机进行了台架试验,分别研究了进气节流和排气节流对柴油机进气量、燃烧、排气温度、排放、油耗的影响。结果表明:采用进气节流、排气节流均会使柴油机进气量降低,缸内最高压力降低,最大燃烧放热率增大,缸内燃烧温度上升,排气温度升高,排放增加,油耗上升。但随着转速的增加,进气节流与排气节流的影响趋势却有所差异。在柴油机转矩为50 N·m,转速为1400 r/min、1800 r/min、2200 r/min的3个工况下,进气压力降低25 kPa时,排气温度分别提升75℃、60℃、52℃,NO_(x)排放分别增加160×10^(-6)、140×10^(-6)、114×10^(-6),烟度分别增加0.079 FSN、0.062 FSN、0.052 FSN,比油耗分别增加4.4 g/(kW·h)、5.5 g/(kW·h)、7.4 g/(kW·h);而排气背压升高25 kPa,排气温度分别提升35℃、50℃、62℃,NO_(x)排放分别增加67×10^(-6)、102×10^(-6)、144×10^(-6),烟度分别增加0.037 FSN、0.033 FSN、0.022 FSN,比油耗分别增加9.4 g/(kW·h)、10.9 g/(kW·h)、13.3 g/(kW·h)。

进气节流对柴油机性能和排放影响的试验研究

针对柴油机在进行国六排放标准试验时,WHTC循环试验中排气温度低,部分工况点达不到后处理器的起喷温度,SCR催化转化效率不佳的问题,在1台带有节气门的柴油机上开展了试验,研究了进气节流对柴油机排气温度、空燃比、排放和燃油消耗率等的影响。结果表明:低负荷时,节气门关度在0%~40%时,进气节流对柴油机性能和排放影响较小;节气门关度在40%~65%时,进气节流可以明显提高柴油机小负荷时的排气温度,且不会使发动机不透光烟度、CO、THC、NO x显著增加;当节气门关度超过70%时,进一步增加节气门关度能迅速提升排气温度,但是会使发动机排放严重恶化,燃油消耗率迅速升高。

进气节流对柴油机性能影响的试验研究

针对柴油机排气SCR后处理装置在排气温度较低时性能不佳问题,在WP10柴油机进气系统上设置了进气节流阀,进行了进气节流对柴油机排气温度、排放和油耗等影响的试验研究。结果表明:进气节流可明显提高柴油机小负荷时的排气温度,随着节流度的加大,在一定范围内不会引起发动机油耗和PM与NOx排放的明显增加,但当节流度超过一定范围,影响会明显增加,且转速越高,影响的幅度越大。

进气深度节流下压气机意外失稳分析及解决措施

针对轴流压气机在进气深度节流试验中出现的意外失稳现象开展分析研究,根据监控参数分析了压气机失稳的诱发原因,提出一种适合于在常规压气机试验器上开展压气机进气深度节流试验的慢速、单参数分步调节方法,并进行了试验验证。研究结果表明:排气节流阀阀位和压气机转速调节速率过快,以及静叶角度不匹配,诱发了压气机意外失稳;进气节流阀至压气机进口的容腔体积偏小和进气节流阀调节速率慢,导致了后续压气机连续深度失稳。采用慢速、单参数分步调节排气节流阀和压气机转速,以及静叶角度自动跟随转速的方法,可以有效避免压气机意外失稳。在电动式等百分比流量特性的进气节流阀试验器中,建议增加快速调节辅助阀来开展进气深度节流条件下的压气机喘振试验。

速度调节阀两种节流方式调速效果的分析与研究

速度调节阀用以调节气动系统中气动执行元件的运动速度。它有进气节流和排气节流两种安装方式。虽然这两种安装方式都可以调节气动执行元件的速度,但调节效果有着很大不同。通过理论分析、软件仿真、试验分析三种方法对这两种节流方式的调速效果进行比较和分析,得出了排气节流的效果要好于进气节流的结论。

基于扭矩测量的轴流压气机效率评定方法研究

为发展多因素影响下压气机全工况效率高精度试验评定方法,针对工程上扭矩法测量与评定压气机绝热效率中存在的问题,开展了前置齿轮箱供油润滑条件和轴承封严腔泄漏流对扭矩效率测量影响的试验研究。结果表明:提高齿轮箱供油压力或降低供油温度,均会增大齿轮箱机械损失,导致压气机扭矩效率测量结果偏低。试验过程中,应保证齿轮箱供油润滑条件的稳定,供油压力变化范围不大于20 kPa,供油温度变化范围不大于5℃。压气机轴承封严腔内气流会通过篦齿间隙向流道内泄漏,导致压气机进/出口流量发生不连续变化。进气节流比越小,气流泄漏量越大,扭矩效率测量结果越低。试验前应对压气机进行密封性检测。

准均质充量压燃发动机低负荷排放性能的试验研究

通过试验研究了引燃油量和进气节流对天然气/柴油双燃料准均质充量压燃(QHCCI)发动机低负荷排放性能的影响.结果表明:在低负荷时适当地增加引燃油量,不但可以降低QHCCI发动机的排放,又可以提高其热效率;适当采用进气节流,可在热效率略有降低的情况下有效地改善QHCCI发动机在低负荷时的排放性能;在增大引燃油量的同时采用一定程度的进气节流对降低QHCCI发动机低负荷排放更为有利.

基于燃烧路径图降低柴油机排放的试验研究

基于燃烧路径图,从控制缸内燃烧温度来减少柴油NO_x和碳烟排放出发,采取EGR、推迟喷油和进气节流等措施,研究了同时降低柴油机NO_x和碳烟排放的方法,并对燃烧路径进行定性推测。试验表明:在2 500 r/min、29 N·m工况,采用EGR和推迟喷油后,缸内平均燃烧温度降低明显;并且通过推迟喷油和EGR+推迟喷油的方式实现了同时降低的NO_x和烟度;进气节流后缸内平均燃烧温度升高,虽在一定节流范围内,烟度下降,但NO_x排放升高;采用EGR阀全开+进气节流方式,在提升了缸内平均燃烧温度的同时,实现了NO_x和烟度同时降低的趋势。

柴油机WHTC循环NO_x控制和热管理技术研究

本文介绍了WHTC排放测试循环的背景,以一台3.8L柴油机为试验样机,对其运行WHTC循环以及现行国标GB17691-2005中的欧洲瞬态排放测试循环(ETC)的试验工况进行了对比分析,通过对测试工况的转速、扭矩分布状况,后处理排气温度分析,来为排放控制策略的制定探索可行的方向。本文基于试验样机对进气节流、排气节流,从进排气的方面措施对发动机排气温度的影响进行分析。

小型风冷柴油机冷起动性能及改善措施

冷起动性能是小型风冷柴油机的技术难点 ,其主要影响因素是燃烧室结构参数、起动转速以及供油定时和喷油量等。通过试验研究 ,采用进气节流、提高起动转速的增速比、优化起动孔参数等技术措施 ,使175F、165F等小型风冷柴油机的冷起动性能得到了大的改善。

基于燃油添加剂颗粒过滤器再生的研究

一种采用Ce/Fe燃油添加剂联合碳化硅壁流式过滤器再生方式被发展,在15 mg/kg Ce/Fe燃油添加剂加入含硫量300 mg/kg柴油的情况下进行发动机台架试验,过滤器在排气温度为420℃时取得了连续再生,但不能在全部运行条件下获得安全再生。通过进气节流修正发动机低负荷低转速工况下的排气温度MAP图,过滤器进行欧洲稳态测试循环再生试验,其前后端平均压差为170 mbar,在全部运行工况下实现了安全稳定再生。

一种工业机械手的气动回路分析

介绍了在教学实践过程中一种气动机械手的调速方法和理论依据。通过对气动回路的分析,将进气节流和排气节流部分工作原理通俗化,加快学生对该部分知识的理解和掌握,通过理论和实践的转换,学生能迅速掌握气动回路运转过程中的调速问题。

发动机热管理方法研究

针对发动机中低转速中低扭矩工况下的排温无法满足SCR系统对排温需求的问题,本文从SCR技术的基本原理、发动机排温的特点等方面进行发动机热管理方法的研究。本文分别采用进气节流方案、进气旁通方案和非中冷EGR方案等三种措施,研究不同方案对排气温度提升的效果,以及对油耗的影响趋势,最终确定发动机最合适的热管理方案。理想的发动机热管理措施是:非中冷EGR+进气节流,以非中冷EGR方案为主,进气节流方案辅助。