小型柴油机降低排放性能的试验研究

以某小型非道路柴油机为研究对象,考察了柴油机的供油提前角分别为18、19、20、21°CA。喷油压力分别为19、20、21、22MPa时。发动机排放性能的变化情况,为确定供油提前角及喷油压力的调整范围提供依据。研究结果表明,发动机NOx排放值随供油提前角的减小而显著下降,烟度值随着供油提前角的减小而恶化;发动机排气的烟度值随着喷油压力的增大而明显改善。NOx排放值随喷油压力的增大而增加。证明减小喷油提前角与增大喷油压力是降低柴油机NOx与颗粒排放最直接有效的方法,为改善小型非道路柴油机排放性能提供参考。     

柴油机多级可变文曲里管式进气系统的研究

在对比各种带有文曲里管的EGR系统优劣性的基础上,提出一种多级可变的文曲里管组作为柴油机的进气系统。在进行柴油机的动力性、经济性和排放性试验的基础上,对比了带有串联文曲里管的EGR系统更改为多级并联式文曲里管前后,柴油机工作参数的变化规律。试验结果表明,采用多级可变式文曲里管进气系统后,柴油机动力性变化不大,油耗最大降低幅度为2%,EGR率最大提升幅度约为12.4%,NOx排放有明显的下降,微粒和CO排放整体变化不大,HC排放在怠速工况有一定程度的减少。     

喷油孔直径对非道路用柴油机尾气排放的影响

控制尾气排放、减少环境污染,是实现非道路用柴油机进一步推广应用的重要前提条件。非道路用柴油机尾气排放受诸多因素的影响,喷油孔直径是其中一个主要因素。基于此,文章主要对非道路用柴油机尾气排放问题进行了分析,并探讨了喷油孔直径对非道路用柴油机尾气排放的影响,旨在为非道路用柴油机的相关研究提供参考。     

柴油机可调两级增压系统调节规律仿真研究

采用GT-POWER建模,对WP7柴油机可调两级增压系统进行模拟计算,分析高压级旁通阀的调节规律。结果表明,增压系统的总压比、低压级压比和高压级压比均随高压级旁通阀开度的增大逐渐下降,其中总压比受旁通阀的开度变化影响最明显,在75%负荷时,随着旁通阀开度的变化,总压比变化幅度达到了2.33。涡轮增压器的总效率随旁通阀开度的增大显著下降,当旁通阀采用蝶阀时,开度大于一定程度后,总效率下降的速度明显趋缓。     

电控VP泵柴油机稳态循环排放试验研究

通过对电控VP泵柴油机喷油正时的调整，喷油器伸出量及开启压力等关键性能参数的优化选择，提高自身的稳态循环排放水平，满足非道路四阶段排放法规的要求，对此配置的非道路柴油机进一步提升其排放水平具有一定的参考意义。     

柴油机燃烧过程及NOx排放的试验研究

测量分析柴油机气缸压力、负荷特性、NOx、HC、CO和烟度等废气排放,并测量分析了供油提前角对动力性、经济性及排放的影响.试验结果表明:供油提前角提前时,柴油机气缸压力增加,NOx增加;负荷增加时,NOx排放浓度增加;但NOx比排放除了在小负荷时较大外,在中等及大负荷时基本保持不变.     

国三柴油机燃油供给系统工作原理及使用

<正>国二/国三柴油机是指排放达到《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法》中第二/第三阶段限值的柴油发动机。国二与国三柴油机的区别在燃油供给系统:国二柴油机采用机械式燃油喷射系统,不能根据负荷的大小、温度和压力等参数的变化对喷油参数(喷油始点、喷油规律)进行灵活的调控。为了降低废气中的有害物质含量,国三柴油机采用了电子柔性控制燃油喷射系统,其控制系统由ECU(控制器)、传感器、线束、执     

小缸径直喷增压柴油机燃烧及放热规律研究

柴油机的燃烧过程与其动力性、经济性、排放特性、噪声及强度等直接有关,在很大程度上影响柴油机的综合性能。本文根据实测小缸径直喷增压柴油机不同负荷及转速时的气缸压力,分析其燃烧过程特性及放热规律。结果表明,为降低最大燃烧压力及NOx排放,小缸径直喷增压柴油机采用的喷油提前角较小,柴油机在大部分工况下,燃烧始点较迟,最大压力升高率、最大燃烧压力较低,其对应相位较迟,放热规律也较低。     

非道路用直喷式柴油机排放性能改进

对一台非道路用四缸直喷式柴油机进行了排放性能的改进。通过对样机喷油系统的分析计算，确定了不同的试验喷油泵和喷油器偶件，调整了供油提前角，并与不同涡流比的气缸盖进行了优化匹配试验。排放试验参照欧盟非道路用柴油机八工况法进行，测取了该机微粒PM、NO-HC和CO排放量，排气烟度和燃油消耗率等参数。试验结果表明，在未采用柴油机先进排放控制技术的情况下，合理的优化匹配可以改善该机的燃烧过程，不仅有效降低了该机的有害排放量，达到了非道路用柴油机欧Ⅱ排放标准，而且使燃油消耗率保持在一个较低的水平。     

旁通液压控制泄压阀设计

介绍一种旁通管路泄压阀的功能及结构设计，该阀由主阀和控制组件组成，主阀具有双阀板、双密封座结构、控制组件由活塞缸或膜片腔及管件组成，阀的驱动和控制动力来自主管中输送的有压流体，该阀装于泵管路系统中泵出口止回阀出口侧的旁通管上，当止回阀关闭时能够自动打开泄除主管内水锤压力，并在泄压后自动关闭。     

增压柴油机文丘里管式EGR性能试验与评估

以某V型增压柴油机为研究对象,选定原机额定工况为设计工况点,设计并搭配了文丘里管式高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)系统。通过试验研究了不同工况下、不同EGR率对柴油机燃烧与排放性能的影响,在此基础上,针对不同工况下的EGR性能评估及最佳EGR率的确定问题,提出了一种基于灰关联分析优化的多目标灰色决策评估方法。试验结果表明,利用文丘里管可以达到废气的引射要求,能够有效改善柴油机的排放性能。当EGR率升至8%左右时,所有工况点的NOx均能降低25%左右,但烟度及油耗小幅增长;同转速下,柴油机在高负荷、高EGR率时烟度排放量更高,NOx的排放量基本随着EGR率的升高而直线降低;通过优化评估方法可以获得各工况的最佳EGR率,柴油机在低转速工况时,小EGR率获得了更高的综合评估值,因此宜采用小EGR率;随着转速提升,较高EGR率获得更高的评估值;当柴油机转速过高时,过高的EGR率取得的评估值反而下降,因此不宜采取过高EGR率。     

喷油器参数对直喷柴油机喷油及燃烧过程的影响研究

利用CFD软件对1115型柴油机在采用不同喷油器参数时的喷油及燃烧过程进行数值模拟,并分析了不同情况下的柴油机缸内燃油浓度场、示功图,排放等。结果表明:随着喷油器孔数增加、孔径减小,油柱破碎时间缩短,燃油蒸发雾化速度加快,空气利用率提高;油束贯穿距离下降,燃油碰壁现象减弱,燃烧室壁面附近的燃油量减少;油气混合速度提高,滞燃期内形成的可燃混合气量增加,燃油燃烧速率和压力升高率上升,碳烟排放量下降,但发动机零部件机械负荷和燃烧噪声增加、NOx排放量上升。     

E10乙醇汽油在通用小型汽油机中的应用研究

在非道路用车辆中使用的通用小型汽油机未做调整的情况下,试验研究了燃用E10乙醇汽油对发动机动力性、经济性及排放性的影响。试验结果表明,通用小型汽油机燃用乙醇汽油后,动力有所下降,但下降幅度不超过5%;与93#标准汽油相比,中小负荷下乙醇汽油的燃油消耗率有所增加,而大负荷时与汽油基本持平;按照EPA排放法规对其比较排放性,发现乙醇汽油在满足法规要求的情况下,CO有所下降,而HC,NOx有所增长。     

柴油机燃用不同替代燃料的燃烧与排放特性分析

在一台增压发动机上分别进行了燃用生物柴油和二甲醚的燃烧和排放试验研究。研究结果表明:增压发动机在高负荷下燃用生物柴油和二甲醚时,预混合燃烧不明显,出现扩散燃烧单峰的燃烧规律,生物柴油燃烧的单峰规律更明显。与生物柴油相比,二甲醚的缸内压力峰值、压力升高率幅值和放热率峰值均降低;NOx排放大幅下降,HC排放和CO排放升高,碳烟排放和燃油消耗率降低。     

煤层气发动机工作特性的试验研究

为了解涡流室式煤层气发动机的工作特性和排放规律,在不同负荷下,进行了燃用三种不同甲烷浓度的煤层气试验。试验结果显示:涡流室式燃烧系统能稳定燃烧甲烷浓度变化剧烈的煤层气;相同工况下,发动机的缸内峰值压力随甲烷浓度的降低而增加,但压力升高率的变化很小;甲烷浓度达到一定值时,甲烷浓度和负荷对主燃期的影响很小;煤层气发动机的CO和HC排放随甲烷浓度和负荷的增加而降低,NOx排放则相反。     

并联四文丘里管施肥器“旁路吸肥”模式性能分析

为了了解文丘里管施肥器“旁路吸肥”模式的性能,在其工作原理的基础上,设计了4个文丘里管并联的施肥器,其部分参数为L_a=105 mm,L_b=55 mm,四通T型出口两侧长度L₁~L₈=36 mm,文丘里管通道内径均为50 mm.在并联四文丘里管施肥器吸肥口为1个大气压力,营养液出口为0.10 MPa,进水端入口压力分别为0.15,0.25,0.35,0.45,0.55,0.65 MPa的边界条件下,运用FloEFD软件对施肥器吸肥量进行仿真分析,得到了各通道吸肥量与进出口压差呈正相关的工作特性.基于该分析结果,进一步在4个文丘里管并联施肥器的出口增设吸肥泵,构成四吸肥通道+旁路吸肥式管路施肥器(“旁路吸肥”模式),通过性能仿真表明:并联四文丘里管施肥器“旁路吸肥”模式,可提高吸肥量整体提高31.08%以上,方差降低74.12%,同时实现将营养液有压输出.进一步开展并联四文丘里管施肥器“旁路吸肥”模式吸肥量性能试验,得出实测平均吸肥量为693.25 L/h,与仿真分析数据平均相对误差仅为4%,验证了仿真分析结果.该研究为并联四文丘里管施肥器“旁路吸肥”模式整机的研制奠定了基础.     

柴油品质对非道路移动机械用柴油机性能的影响

以一台四缸非道路移动机械用柴油机为试验发动机,采用不同燃料品质的柴油为燃料在发动机台架上进行发动机动力特性、经济特性以及排放特性试验研究。其研究结果显示:国三柴油在柴油机上应用的动力性与普通柴油差别不大,仅在大转矩时优于普通柴油;其经济性明显优于普通柴油,燃油消耗率最大可降低将近7%;国三柴油燃烧后的排放物CO、HC、NOx、烟度以及PM均有不同程度的改善。     

螺旋/切向气道相异气门的缸内气体分层燃烧分析

通过CFD数值模拟,对D19四气门、双进气道发动机进行相异气门的缸内气体分层燃烧分析。研究表明:相异气门可使缸内进气量和涡流比大幅提升;螺旋气道引入方式下的气体,凹坑和燃烧室相对中心区域CO₂分布较多。而切向气道引入方式下的气体,靠近切向气道一侧的CO₂分布较多,围绕燃烧室中心区域的CO₂分布较少;相异气门条件下,发动机排放的Soot和CO大幅减少,NOx略有增加。     

径向流和圆环流磁流变阀压降性能分析与试验

设计了径向流动式和圆环流动式2种不同液流通道结构的磁流变阀,并分别对其工作原理进行了阐述;推导了径向流和圆环流磁流变阀的压降数学模型。采用有限元法(FEM)分别对径向流和圆环流磁流变阀的电磁场进行了建模仿真,在结构参数和磁场参数相等的情况下分析了径向流和圆环流2种液流通道结构的磁流变阀压降变化规律。搭建了磁流变阀压降性能试验台,对不同加载电流及不同模拟负载下的径向流和圆环流磁路变阀的压降性能进行了试验分析。仿真和试验结果均表明同样结构参数和磁场参数下的径向流磁流变阀产生的压降大于圆环流磁流变阀产生的压降。