EGR壳体内高压成形模开发与改善

通过有限元模拟仿真分析,对汽车用EGR壳体2种不同的内高压成形模分模方式进行分析,并采用模拟结果相对较好的开模方式开发了模具,对比模拟分析结果和实际零件的壁厚减薄率及零件成形质量,针对实际零件胀形不充分的缺陷,分析产生的原因并提出了改善措施,在试验验证中取得了改善效果。

EGR率对正丁醇/柴油燃烧过程及排放的影响

采用不同EGR率,对柴油机燃用含正丁醇质量分数为10%的混合柴油(N10)进行了台架试验,研究了EGR率对燃用正丁醇/柴油的燃烧过程与排放的影响.结果表明:相同工况下,随着EGR率的增加,最大爆发压力下降,压力急剧升高点所对应的曲轴转角后移,主燃烧开始时刻和瞬时放热峰值也发生明显后移,滞燃期有所延长,放热峰值逐渐下降;柴油机HC,CO,碳烟排放随着EGR率的增加而有所升高,但碳烟排放仍低于柴油;NOx排放随着EGR率的增加而逐渐降低,且高负荷时,降低趋势更为明显,负荷为75%时,与EGR率为0相比,EGR率为10%时NOx排放降低了47.2%,EGR率为20%时NOx排放降低了86.3%.

解析轿车汽油机EGR控制方式

解析了轿车汽油机EGR控制方式应用特点及存在问题,应合理运用EGR,以降低NOx排放,减少环境污染。

YC某柴油机各缸EGR率均匀分布性研究

以玉柴某带EGR系统的柴油机为研究对象,建立了该发动机性能数值模拟的Boost分析模型;计算得到进气总管入口、EGR管出口和进气歧管出口的气体流量,再用Fire软件对气道内三维流场进行了数值计算;对比分析了不同EGR管引入角、不同EGR位置及结构对各缸EGR分配均匀性的影响。研究结果为EGR管最佳布置方案的确定提供了理论依据。

EGR柴油机HCCI燃烧模拟与分析

通过AVL Boost建立了柴油机HCCI燃烧模型,研究不同EGR率和压缩比对HCCI燃烧过程的影响情况。运用数学分析方法进行优化,获得HCCI柴油机平稳工作相应的EGR率和压缩比组合数据。

当量比/EGR率对生物柴油多环芳香烃影响的理论分析

采用CHEMKIN中的反射激波管模型,模拟了生物柴油的燃烧,探讨了不同当量比和EGR率对生物柴油的碳烟前驱体多环芳香烃中的苯、萘、菲、芘的影响.研究表明:当量比由1.0,1.7到2.1逐渐增大,苯、萘、菲、芘的摩尔分数变小,抑制多环芳香烃的形成,减少碳烟;前期EGR率为0,5%,10%,20%和40%时苯的曲线几乎重合,4μs后EGR率为40%;萘、菲、芘随EGR率增大呈增大趋势.

重型柴油机全工况两阀联合控制EGR系统的设计

为对某重型柴油机EGR系统进行排放优化和流量精确控制,基于排放优化原则,采用了一种节气阀配合EGR阀控制EGR流量的全工况两阀联合控制系统。先后在半实物实时仿真平台和台架上进行了控制器跟踪效果和排放改进效果的验证。结果表明:所设计的控制器能在各种工况下精确控制空燃比;在测试工况条件下,排放水平较稳态EGR优化MAP控制方法有了较大改进。

内外部EGR控制二甲醚发动机的燃烧与排放

在一台改造过的2-135柴油机上通过气道引入二甲醚和CO2,模拟实现了内外部EGR控制二甲醚发动机燃烧与排放的试验研究.结果表明,燃烧过程包括二甲醚HCC I燃烧和缸内喷雾的预混及扩散燃烧;燃烧方式主要受内外部EGR率的影响而呈现不同的放热特征.缸内直喷燃烧采用较大供油提前角时,在较小内外部EGR率下可使NOx排放控制在50×10-6以下;在较小供油提前角和微量内外部EGR率下可实现二甲醚发动机两级预混合低温燃烧模式,NOx排放接近于零.采用适当的内外部EGR率,二甲醚发动机经济性与NOx排放可获得较好的折中.

发动机EGR系统匹配试验研究

采用EGR系统是降低NOx排放的有效措施。根据EGR管路和EGR进气口位置设计二种不同方案EGR系统进行试验,从外特性试验结果得出单通道方案的油耗、排放略高于双通道方案;从十二工况点试验看,单通道最低比油耗所对应NOx比排放值大于双通道对应NOx比排放值;单通道十二工况烟度排放值相对双通道明显下降,改善明显;单通道NOx比排放在各工况点几乎均大于双通道NOx比排放。

高效混动专用汽油机开发研究

高效混动汽油机,采用阿特金森循环,通过混动的结合,避免了阿特金森循环的弊端,同时,正常发动机一般压缩比处于8-11左右,而压缩比对于发动机性能具有很大影响,压缩比的提高,会导致缸内温度的升高,从而增加发动机的燃烧效率,提高发动机的动力输出,降低防冻剂的油耗。为了避免发生爆震的情况,还采用了外置EGR,将排气管中的废气分离出一部分,经过中冷器的冷却,重新引入进气道与新鲜气体混合,进入气缸参与燃烧。EGR能够很好的降低燃烧温度,减少缸内热负荷,抑制爆震,通过高压缩比的发动机与外置EGR结合,可以增加充量,降低部分负荷泵气损失,降低燃烧温度,减小爆震趋向,提高燃烧效率。

基于GT-Power的EGR率对当量比燃烧的发动机性能影响研究

利用GT-Power软件建立直列4缸天然气发动机一维仿真模型,研究不同EGR率对当量比燃烧的天然气发动机的影响。研究表明,随着EGR率的增加,缸内燃烧压力和放热率峰值降低,燃烧过程后移,显著抑制NOx生成,经济性变差;25%负荷时,排气温度上升,HC的排放增加,CO生成量在EGR率超过10%后上升较快;75%负荷时,CO生成量降低,HC生成量在EGR率超过15%后上升速度变快,排气温度在EGR率为17%时达到最高。

EGR对不同生物柴油/柴油掺混比下碳烟前驱体形成的影响

以生物柴油和柴油混合燃料为研究对象,采用AVL-Fire和Chemkin软件耦合,简化正庚烷-癸酸甲酯-9-癸烯酸甲酯燃烧反应机理作为燃烧化学反应动力学机理,构建了有3299个组分和10806个基元反应的生物柴油/柴油化学反应动力学模型,分析了EGR率和生物柴油/柴油掺混比对乙炔、苯、萘、菲和芘等碳烟前驱体生成规律的影响.结果表明:碳烟前驱体主要生成于预混燃烧阶段;随着曲轴转角的增加,碳烟前驱体生成量呈先升高后降低的趋势;随着生物柴油/柴油掺混比的增加,碳烟前驱体的初始生成时刻提前,生成量峰值和最终生成量都有所降低;随着EGR率的增加,生成量峰值时刻都有所滞后,乙炔生成量峰值降低,最终生成量逐渐升高,苯、萘、菲和芘最终生成量有所增加.

EGR对可变压缩比SI发动机动力性和经济性的影响

基于一台可变压缩比SI单缸发动机,在不同EGR率（0~20%）、不同压缩比（8∶1~11∶1）条件下,对发动机动力性和经济性进行对比分析研究。结果表明：发动机的有效热效率、IMEP和功率在EGR率较小时变化均不明显,但随着EGR率继续增大,三者都迅速下降。而增大压缩比会使有效热效率、IMEP和功率在不同程度上都有所升高。同时,在全负荷或定负荷工况下,有效燃油消耗率总体上随EGR率的增大而升高,但在EGR率较小时变化比较平缓。随着压缩比增大发动机有效热效率越高,燃油利用率越高,有效燃油消耗率逐渐降低。

外部EGR技术在高压缩比米勒循环发动机上的试验研究

为兼顾米勒循环发动机高负荷动力性和部分负荷燃油经济性,在高压缩比米勒循环发动机上应用外部EGR技术,通过将发动机的部分废气重新引入气缸实现对部分负荷燃烧过程的优化控制,改善发动机的燃油经济性和排放性能。在一台高压缩比米勒循环发动机上,将不同比率的废气重新引入气缸,探究外部EGR技术对高压缩比米勒循环发动机的性能和排放的影响。研究结果表明:在高压缩比米勒循环发动机上应用外部EGR技术,可有效降低发动机部分负荷下的泵气损失,改善燃油经济性,整车百公里油耗改善2.11%;同时可降低缸内最高燃烧温度及含氧量,大量减少NOx排放,部分工况点甚至可降低88.5%。

EGR对Miller-Otto循环汽油机高负荷工况的影响

高压缩比Miller-Otto循环由于其较高的热效率在汽油机上得到广泛关注,Miller循环基础上采用Otto循环是为保证高负荷工况动力性。而在高压缩比的Otto循环工作区爆震更为突出。文中针对Miller-Otto循环高负荷工况爆震及油耗问题,在不同转速的高负荷工况引入EGR进行对比分析,结果表明:EGR一方面对高负荷工况爆震有明显抑制作用,同时高速工况油耗改善较为明显。EGR=14%时4 000 r/min@1 MPa油耗改善11.56%;另一方面抑制高负荷工况爆震的同时能够提高压缩比,由13提高到13.98,进而提高中低负荷工况Miller循环热效率。

某柴油机进气歧管EGR率分布

在对某柴油机的数模进行整车搭载时,发现该柴油机进气歧管的EGR阀和EGR管路之间存在间隙小的问题。为了解决此问题,对EGR阀座进行了局部调整,共设计了3种方案。为了找出最优方案,文章通过大型CFD软件AVL-FIRE对进气歧管的EGR率分布进行了数值模拟,对各设计方案进行了分析,通过计算,得到了各方案进气歧管的EGR率以及EGR率的偏差,最后根据评价标准进行评估,结果显示方案2最优,满足设计要求。

压缩比和EGR对自由活塞发动机HCCI爆震燃烧的影响

基于AVL FIRE仿真平台建立了液压自由活塞发动机气缸的三维仿真模型,使用大涡模拟（large eddy simulation,LES）耦合甲醇的详细化学反应动力学机理研究了压缩比和废气再循环（exhaust gas recirculation,EGR）率对均质压燃（homogeneous charge compression ignition,HCCI）爆震燃烧过程的影响。结果表明：甲醇的HCCI燃烧需要一定的进气加热;随着压缩比的提高,最小进气温度逐渐降低,缸内的最高燃烧温度、最大爆发压力和爆震强度均明显增加;在高压缩比工况下引入EGR时可以降低爆震强度,但EGR率较小时效果并不明显,因此需要较大的EGR率来抑制爆震;最后,对压力振荡曲线的频谱特性进行了分析,发现爆震燃烧时压力振荡的峰值频率位于10~15 k Hz区间内。

船用柴油机EGR技术仿真研究

采用某船用中速单缸柴油机进行了EGR对性能及排放影响的仿真研究,并进行了试验验证。研究结果表明,采用EGR技术后,NOx加权排放下降到1.94(g.(kW.h)-1),但加权燃油消耗率上升至9.93(g.(kW.h)-1);通过提前喷油和增加EGR率相结合进行优化,虽然NOx加权排放上升到2.09(g.(kW.h)-1),但加权燃油消耗率下降至4.36(g.(kW.h)-1),柴油机燃油经济性得到明显优化。试验验证显示:仿真和试验结果吻合较好,表明经标定的DI-jet燃烧模型精度满足要求,能较准确预测柴油机性能及排放。

压缩比及EGR对直喷米勒循环汽油机性能影响的试验研究

针对发动机小型化、节能减排的趋势及实现汽油机高热效率的目标,在一台3缸涡轮增压直喷汽油机上综合研究了压缩比及废气再循环(EGR)技术对发动机燃烧和排放的影响。结果表明:提高压缩比有助于改善汽油机中低负荷工况燃油经济性,但对于大负荷工况的改善效果不明显,尤其对于外特性工况,由于爆震的限制,提高压缩比会导致油耗明显恶化。通过引入再循环废气,可优化燃烧过程,抑制爆震的发生,中等转速中等负荷工况下,引入20%EGR后可使燃油消耗率降低达6.9%,但对于转速2000 r/min,平均有效压力0.2 MPa特征工况,油耗改善不明显。综合高压缩比与EGR的作用后,可扩大EGR的作用负荷工况范围,进一步改善燃油经济性。

压缩比及燃料十六烷值对超高EGR低温燃烧的影响

低温燃烧是目前大幅度降低柴油机排放的热点研究之一。该文试验研究了燃料十六烷值及压缩比对大量废气再循环(EGR)条件下无烟低温柴油机燃烧特性的影响。通过调整EGR率控制进气氧浓度实现超低氮氧化物(NOx)排放的同时,采用低压缩比及低十六烷值的组合可以确保燃料与空气充分混合,以实现上死点附近着火和无烟超低NOx燃烧。然而,进气氧浓度较高时,碳氢化合物(THC)及一氧化碳(CO)浓度较低而最大压升率较高;降低进气氧浓度有利于抑制最大压升率,但是存在失火的问题。比较而言,在较高氧浓度条件下,通过延迟喷油时刻优化燃烧相位可以在降低最大压升率的同时实现更低的THC及CO排放、以及更高的燃烧效率。最后,通过应用较低十六烷值及较低压缩比的组合并优化喷油时刻及EGR率,对扩展无烟超低(NOx)高效柴油机燃烧的可能运行范围进行了探讨。