携行电站用单缸风冷直喷柴油机设计开发

针对轻型电站用柴油机的巨大需求,通过整机结构和基本参数计算,开展机体、活塞、连杆、燃油喷射系统、导风罩等核心部件的设计与计算,并进行气缸盖、手拉启动系统等部件选型,设计了173FJ单缸风冷直喷柴油机并进行了动力性和经济性的试验验证。

高平原一体1.0kW便携式柴油发电机组设计开发

通过设计轻量化新型单缸风冷柴油机,集成永磁发电机和高效逆变器,采用开架式机组结构,开发了高平原一体1.0kW便携式永磁逆变柴油发电机组,并进行了测试验证工作,性能指标全面满足设计要求。

高平原一体1.0k W携行柴油发电机组可靠性设计

针对高平原一体柴油发电机组轻量化设计和部件强度安全性需求,通过整机结构和仿真计算,验证了在不同海拔高度下的动力性和经济性;通过有限元计算,分析了连杆、曲轴、机架等关键部件结构强度,保证发电机组在高平原均能满足动力输出和可靠运行的设计要求。

单缸柴油机一体式净化消声器设计与性能试验

为了通过机外净化的方式降低柴油机排放,基于单缸柴油机的工作特点,融合一体式净化消声器的设计要求,研制了一种单缸柴油机用一体式净化消声器。通过数值模拟与试验相结合的方法,对设计的一体式净化消声器的催化性能、声学性能、空气动力性能以及结构性能展开研究,提高催化器转化效率和使用寿命,同时满足消声作用。整机性能试验表明:安装优化后的一体式净化消声器,整机噪声略小于原机消声器,整机八工况排放CO、HC、PM分别为0.94、0.46、0.40 g/k W·h,相比于仅采用机内净化的样机分别降低了85.4%,70.5%,28.6%,劣化试验后柴油机排放满足非道路柴油机国Ⅲ要求;一体式净化消声器采用优化结构,与原结构相比,由于排气气流均匀流经催化器,CO、HC和PM的转化效率分别提高了21.0%、25.8%和7.0%。该研究可为单缸柴油机的机外净化研究提供参考。

低排放单缸风冷柴油机的优化设计与匹配

以非道路单缸风冷192 F柴油机为研究对象,匹配蓄压式喷油系统,以低排放为核心目标,计算并设计了高压油泵凸轮和电控喷油器喷嘴参数,优化了螺旋进气道,重新设计了燃烧室几何形状并优化了喷油油线在燃烧室的分布,使燃烧室、进气道与蓄压式喷油系统相匹配.在标定工况、最大转矩工况下进行了喷油参数对工作过程、排放和性能影响的研究,以标定最佳喷油参数,得到该样机的全工况喷油参数Map.该样机稳态8工况排放试验的CO、HC+NO_(x)和颗粒物(PM)排放结果分别为3.66、5.72和0.35 g/(kW·h),与非道路柴油机国Ⅲ排放限值相比,其劣化余量系数分别为1.50、1.31和1.71,在劣化周期内各排放均具有足够的劣化余量,该样机可满足现行非道路柴油机排放法规要求,具有满足未来更严格排放法规的潜力.

高海拔环境下自然吸气柴油机功率与燃油消耗率的修正及控制

以186FA柴油机为例,依据国家标准中功率调整和燃油消耗率换算方法,开发出自然吸气柴油机功率和燃油消耗率的高海拔地区大气修正的计算软件,实现了现场环境和标准环境之间功率和燃油消耗率的双向修正输出,便于应用在高海拔地区非增压柴油机的生产和实际使用的调试。由分析可知,机械效率对燃油消耗率的大气修正影响较大,且相比于标准推荐值,采用实测柴油机机械效率能提高功率以及油耗修正值的准确性。根据软件计算结果,通过喷油泵限油调整高原地区柴油机实际使用的最大功率,能控制其在高原地区的排气烟度,有效减少环境的污染。

喷油嘴流量对小型柴油机燃烧及排放影响的试验研究

以某186FA柴油机为研究对象,对比分析喷油嘴用不同加工方法的喷孔及流量变化对小型柴油机燃烧和排放性能的影响。试验结果表明:减小喷油嘴流量,同工况下柴油机的最大燃烧压力降低,燃烧始点提前,预混燃烧比重减小,扩散燃烧阶段燃烧速度加强。合理匹配喷油嘴的流量参数能有效降低柴油机的排放。喷油嘴喷孔用电火花打孔与用机械钻孔相比,能明显的改善柴油机排放性能。186FA柴油机用电火花打孔、流量为0.959 L/min的喷油嘴和原机机械钻孔的喷油嘴试验对比,整机HC、CO和PM排放分别下降了45.1%、27.7%和10.4%;NO_x上升11.3%;但HC+NOx仍下降2.4%(八工况排放试验循环)。用喷油嘴优化匹配后整机排放能达到中国非道路柴油机第三阶段排放标准的要求。研究表明:柴油机在中、小负荷工况的燃油消耗率、HC、CO明显减少是整机排放降低的主要因素,其机理是喷油嘴流量系数大,喷孔燃油流道表面质量改善,提高了喷油压力和喷雾质量,每循环喷雾形状稳定,改善油气的混合和燃烧质量,说明喷油嘴喷孔参数和流量是影响非道路小型柴油机性能和排放的重要因素。

基于标准化种植模式下4GQB-3300枸杞采摘机设计与脱果试验

为深入研究辊刷式枸杞果-柄脱离分离特性,寻求影响分离效果因素的最优组合,建立枸杞辊刷脱果受力模型,测试枸杞脱果基础力学性能,提出辊刷脱果损伤因素分析,设计手携式小型辊刷脱果装置,可实现辊间距、辊齿距离、辊齿可更换,围绕枸杞采摘质量指标进行辊刷脱果影响因素的正交回归试验,并进行脱果质量影响综合评估分析。试验表明,综合影响辊刷式脱果质量指标的主次因素为:C>B>A,最优参数组合为A1B3C1,即辊齿间距40 mm,辊齿转速1 200 r/min,辊齿硬度30 HA。方差分析结果表明:在95%的置信度下,辊齿间距、辊齿转速、辊齿硬度对枸杞脱果质量的影响均不显著性,辊齿硬度显著性略高,试验数据为4GQB-3300标准化种植模下枸杞试验台提供设计依据。为进一步研究枸杞机械化连续收获技术,设计4GQB-3300标准化种植模下枸杞试验台,并开展田间试验。田间试验表明:整株枝条分布在农艺要求位置枝条,连续起枝率为78%,对满足农艺要求单枝条熟果脱果率72.3%,青果脱落率为8.5%,含杂率为7.7%,成熟枸杞破损率33.2%,该思路围绕枸杞机械化连续收获提出一种农机、农艺融合模式的新思路。

KM375柴油机功率不足质量问题的分析与解决

1故障现象 KM375柴油机是公司为适应当前国内外市场需求而开发的一款小缸径三缸柴油机,该机型主要特点是体积小、重量轻、噪音低、排放低、运转平稳柔和,是发电机组、挖掘机、微型车等的理想的配套动力。该款机在试车时出现功率上不去,冒黑烟现象,柴油机标定功率为15 kW,但是当负载加大到13 kW左右时,油耗就明显升高,排温也明显上升,排气管开始冒黑烟,说明机子存在故障,功率上不去。

涡流室柴油机喷油系统优化对排放和噪声的影响

以R180柴油机为样机研究了喷油系统参数对小型非道路涡流室柴油机排放和噪声的影响,运用数值模拟和试验相结合的方法,通过优化喷油系统参数提高喷油压力、获得合理的喷油规律、减少滞燃期内的喷油量来优化燃烧过程。结果表明:喷油系统优化后柴油机标定工况有效燃油消耗率下降了4.4%,烟度减少了2.0 BSU;整机NOx、CO、HC、颗粒(PM)排放与原机相比分别下降了27.8%、72.2%、75.9%、54.2%;最高燃烧压力下降了11.84%,压力升高率降低了48.5%,实测整机噪声声功率级下降了1.4 dB(A)。柴油机整机性能、排放和噪声性能大幅度提升,优化后整机排放满足非道路柴油机国三排放限值要求,研究结果可为小功率涡流室柴油机的排放和噪声等性能优化提供参考。