增压直喷柴油机EGR系统开发与试验研究

以增压直喷柴油机为研究对象,设计了一套EGR控制系统以降低NOX排放。试验研究了不同EGR率对柴油机性能及排放的影响规律,针对柴油机不同工况的特点,确定了各工况所用的EGR率,并设计了EGR率电控系统。台架试验表明,在保持其它排放物基本不变的情况下,借助EGR系统该柴油机的NOX排放下降了26.4%。

车用增压涡流室柴油机EGR系统的设计和试验

为降低一台车用增压涡流室柴油机的NOx排放,设计加工了EGR系统。使用AVL Boost软件对该EGR系统的机械机构进行了优化设计,采用不同EGR率开展了相关的试验研究。结果显示,采用较小EGR率时,该机的NOx排放得到了有效地降低,且燃油消耗率增加较小,表明了该EGR系统设计和工作的有效性。

电控LPG喷射内燃机的EGR实验研究

在小型四冲程发动机上进行电控LPG喷射系统改装后,为降低发动机的NOx排放,在该系统上进行了EGR的实验研究.通过综合调节LPG喷嘴驱动信号占空比和EGR率,实现基本保持原机功率条件下有害气体NOx排放降低的效果。

增压中冷柴油机节流式EGR控制系统试验研究

增压中冷柴油机采用EGR技术改善NOX排放具有其特有的难度。为此,在一台涡轮增压中冷式柴油机上采用中冷后进气节流配合EGR阀的方案,根据不同EGR率对该柴油机性能的影响确定最佳EGR率,运用单片机技术进行控制系统设计,采用查表核对最佳EGR率MAP图的方式控制EGR阀的升程和进气节流阀的开度,最后联合试验室的相关设备进行十三工况排放测试。试验结果表明:匹配节流式电控EGR系统后,柴油机NOX排放得到了明显改善。

柴油机电控EGR系统设计与试验研究

阐述了柴油机废气再循环(EGR)电控系统的设计原理,介绍了电控系统的硬件结构设计和控制软件编写,依据发动机各工况优选EGR率,通过试验对EGR系统进行验证,结果表明,采用EGR技术结合缸内燃烧的优化,在微粒(PM)略有下降的情况下,氮氧化物(NOx)排放得到明显降低。

增压直喷柴油机EGR系统结构方案及关键技术

以增压直喷柴油机为对象,介绍了实现EGR控制的典型结构方案,并着重分析了EGR技术在增压直喷柴油机上应用的难点及实现EGR控制的关键技术,以期为EGR技术的深入研究和推广应用提供借鉴作用。

冷EGR系统对柴油机排放影响的试验研究

研究冷EGR(废气再循环)系统对柴油机排放影响的规律。在不同负荷工况下,在涡轮增压柴油机R4105ZD上分别采用热EGR系统、冷EGR系统以及不采用EGR系统进行试验,研究3种试验条件下柴油机NOx、HC和CO的排放规律;通过试验分析EGR冷却温度对NOx排放的影响。试验结果表明:与不采用EGR系统和采用热EGR系统相比,柴油机采用冷EGR系统时,可有效降低NOx和CO的排放,但对HC排放的影响规律不显著;EGR的最佳冷却温度约为55℃。

进气条件对EGR柴油机工作性能的影响

废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术已经被广泛地利用在降低NO_x排放方面。基于AVL-FIRE软件建立并校准TBD620柴油机仿真模型并对其缸内燃烧过程进行仿真分析,并研究EGR技术对柴油机的NO_x与碳烟排放性能指标的影响情况。可以看出,单独使用EGR技术在降低NO_x排放方面效果很好,与其他负荷相比,100%负荷时的降低幅度最为明显,最高可达到93.3%,但同时碳烟排放量亦有45%的增幅。在应用EGR技术的基础上,在原机EGR率为0.4、100%负荷工况下改变进气条件(进气温度与进气压力),分别研究二者对EGR柴油机的缸内燃烧过程(滞燃期、燃烧放热率)以及NO_x与碳烟排放的影响情况。结果表明,适当降低进气温度同时提高增压压力可以使NO_x与碳烟排放量同时降低,并且可以避免油耗以及功率的负面影响。

210 000 DWT散货船主推进动力装置EGR及SCR技术应用对比研究

针对TierⅢNOx排放法规,基于210000DWT散货船主机,对EGR及SCRNOx减排技术的应用进行了对比研究。分析了二种技术的特点、成本差异,并结合该船特点及系统布置认为:在该项目中SCR系统更具有优势。该研究可为NOx减排技术的选择提供借鉴。

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%。

内部EGR在增压柴油机的应用研究

以CA6DF3-24柴油机为研究对象,提出了3种能够实现内部EGR的结构设计方案,利用GT-POWER软件建立了上述结构的仿真模型,模拟研究了3种结构能够达到的EGR率、NOx排放和油耗率特性。根据模拟计算结果从上述方案中优选出在排气凸轮上增加一个小凸轮,使排气门二次开启的最优设计方案。最后通过发动机试验研究了内部EGR对柴油机动力性、经济性和排放性能的影响。试验结果表明:内部EGR可有效降低柴油机的NOx排放量,但对排气烟度产生不利影响。

EGR温度对涡轮增压柴油机燃烧和排放的影响

用试验的方法研究了 EGR温度对缸内压力、燃烧放热规律、燃烧温度以及 NOx 排放等参数的影响。结果表明 ,对 EGR进行冷却可以降低燃烧初期的压力升高率和峰值压力。低的 EGR温度可以延长燃烧滞燃期 ,增大预混合燃烧阶段燃烧的燃油比例 ,缩短燃烧持续期 ,降低最高燃烧温度 ,从而降低 NOx 的排放 ,同时可以降低碳烟的排放 ,提高燃油经济性。

基于EGR及MILLER循环的低速二冲程柴油机排放控制技术仿真研究

通过三维数值模拟的方法研究了EGR以及米勒循环(Miller Cycle)对低速二冲程柴油机性能及排放的影响。结果表明,在基于满足Tier II排放法规的机型上使用大比例EGR时,可以满足TierⅢ排放法规的要求。通过EGR耦合米勒循环可以对柴油机的减排策略进行进一步的优化。通过EGR耦合米勒循环可以降低减排策略中EGR的使用强度,从而降低在实际使用中应用减排策略的难度。

采用进气门二次开启控制策略实现内部EGR的研究

本文中提出了一种应用电磁驱动配气机构,通过单进气门二次开启来实现发动机内部废气再循环以降低汽油机NO x排放的技术方案,并进行了建模与仿真分析。结果表明,在车用发动机工作的中低转速、部分负荷的典型工况下,在一定的EGR率范围内,采用该方案可使发动机的NO x排放和燃油经济性均比应用凸轮轴可变配气机构的原机有明显改善。

甲醇和EGR降低柴油机NO_x和碳烟排放的试验研究

在4100QBZL增压中冷柴油机上进行了M15甲醇柴油的试验研究。在维持原机动力性的基础上,研究了不同EGR率对柴油机燃用M15甲醇柴油时的动力性、经济性、燃烧特性、NOx和碳烟排放的影响。结果表明:甲醇可以同时降低柴油机的NOx和碳烟排放,但造成柴油机动力性下降,经济性变差。增加9.5%的供油量后,柴油机可以维持原机的动力性,碳烟排放较低,但NOx排放量大幅度上升。采用EGR系统后,随着EGR率的增加,最高缸压、最大放热率和缸内温度逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,NOx排放大幅度降低,烟度有不同程度的恶化。在维持动力性和经济性的基础上选择合适的EGR率可以使柴油机的NOx排放和烟度排放均低于燃用0#柴油。

增压中冷柴油机EGR数值模拟与试验研究

建立了带废气再循环(EGR)系统的增压中冷柴油机工作过程热力学计算模型,并进行数值模拟,模拟计算与试验结果表明两者基本吻合,误差在合理范围内。在此基础上,研究EGR在不同工况下对柴油机动力性、经济性和排放性的影响,并根据柴油机的综合性能对各工况下最佳EGR率进行优化,得出理想的EGR控制MAP图。最后按照模拟计算结果搭建试验平台,并进行试验研究。研究结果表明:13工况排放测试循环工况的NOx和碳烟排放分别为3.0g/(kW.h)和0.45g/(kW.h),满足欧Ⅳ排放法规的要求。

基于PLS回归的EGR柴油机NO_x排放模型

利用偏最小二乘(PLS)回归方法建立了一台EGR增压中冷柴油机NOx排放的预测模型.在采用一半试验样本作为标定样本的条件下,EGR阀开启时的PLS回归模型NOx交叉舍一预测偏差均方根值(Rh)和检验样本预测均方根值(Rt)分别为20.0×10-6和18.7×10-6,EGR阀关闭时的PLS回归模型NOx的Rh和Rt值分别为22.6×10-6和26.5×10-6.模型验证样本与标定样本的预测精度相当,所建模型稳定可靠,表明这种建模方法可以应用于柴油机NOx排放标定工作以降低工作量;在主变量PLS模型精度较低时,利用在主变量之外增加二次项和交叉项的方法,模型的Rh和Rt分别降低22.1%～38.5%和9.5%～23.0%;提出的PLS回归变量选择和模型优化方法实用、可靠,可用于PLS回归模型的优选.

氢气直喷与EGR协同作用对汽油机燃烧和排放的影响研究

为揭示氢气对传统燃料燃烧的改善作用,在一台加装EGR的氢气缸内直喷、汽油进气道喷射的复合喷射火花点火双燃料发动机上,开展了不同掺氢比和EGR率下发动机性能和排放的试验研究。结果表明:EGR的引入会降低发动机转矩,而掺氢可有效提高发动机转矩。有效燃油消耗率随着EGR率的增大呈现先减小后增加的趋势,掺氢可降低有效燃油消耗率,改善发动机经济性。缸压峰值随EGR率的增加呈现先增大后减小的趋势,其对应的时刻推迟;随着掺氢比的增加缸压峰值增大,且出现的时刻提前。平均指示压力循环变动系数随EGR率的增加而增大,掺氢可有效降低燃烧循环变动。汽油掺氢后NOx排放增加,EGR的引入能有效降低NOx排放,这种降低效果在大掺氢比下更显著;HC和CO排放随EGR率增大而增加,随掺氢比的增加而降低。在氢气缸内直喷与EGR协同作用下,发动机可获得较好的综合性能。

利用EGR技术降低涡轮增压柴油机排气污染的研究

以一台增压柴油机为研究对象设计了一套带有文曲利管的并联EGR系统,该系统可以在较小地损失充气效率的情况下,将排气较为容易的引入到进气管,并与之混合,使混合气的静压力在扩压管中得到最大程度的恢复,通过试验找出了达到Tier3排放法规要求的各工况下所需的EGR率,以及各工况下EGR率与NOx、烟度、油耗的关系,得到了各工况下兼顾满足NOx、油耗、颗粒排放等指标的EGR率范围,并研究了冷却EGR对NOx排放的影响,EGR经过冷却后降低NOx的效果更加明显,这些研究成果具有重要的工程应用价值。

EGR对汽油机HCCI燃烧过程的影响机理

以甲苯掺比燃料作为汽油燃料替代混合物,利用零维单区化学动力学模型,在EGR率为20%时,分析和研究EGR中添加不同摩尔分数的CO、NO和CH2O对汽油机HCCI燃烧的化学作用,进而分析添加物对生成物中有害物质的影响.通过模拟分析可知,不同摩尔分数的添加物可以使气缸内的温度和压力有一定程度的提高,同时能够降低废气中的CO、NOx和UHC等有害物质的排放.