基于柴油机局部时段振动加速度的缸内燃烧状况

柴油机燃烧峰值压力出现前燃烧过程对应的局部振动信号与缸内燃烧状况密切相关。对比分析了195型及495T型柴油机在该局部时段内振动加速度、缸内压力及其各阶导数的时域波形,基于波形间的相关性,提出了利用振动加速度信号的拐点推测燃烧过程特征点的方法。对比不同工况时局部时段内的缸内压力、压升率、振动加速度及压力升高加速度的时域波形及频谱能量,发现振动加速度信号最大时域波动量及特定频带的能量与缸内燃烧状况密切相关,可作为表征缸内燃烧状况的特征参数,试验结果表明选取的特征参数是有效的。     

基于Hilbert-数学形态变换的柴油机燃烧始点辨识

为了识别燃烧始点，本文对比了基于油压、缸压以及振动信号识别方法的优缺点，最后采用振动信号识别：在燃烧始点气缸压力急剧升高，缸盖振动响应也更为强烈。通过对信号进行一系列的Hilbert变换、形态滤波、差分运算、最后设置阂值即可提取燃烧始点。实验分析得出康明斯K38发动机燃烧始点约在上止点前20℃A，结果表明该方法具有稳定性、准确性和可行性。     

柴油机燃烧特性及NO_x排放研究

实测柴油机的燃烧过程 ,分析供油提前角对燃烧始点、最高燃烧压力、缸内最大压力升高率及相位和NOx排放的影响。结果表明 ,供油提前角提前 ,柴油机燃烧始点提前 ,最高燃烧压力增大 ,其相位相应提前 ,最大压力升高率增大 ,NOx 排放增大 ;供油提前角迟后 ,柴油机燃烧始点滞后 ,最高燃烧压力减小 ,其相位相应滞后 ,最大压力升高率减小 ,NOx 排放降低。     

柴油/甲醇组合发动机燃烧压力特性研究

采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式对增压共轨发动机进行缸内燃烧压力特性研究。对比分析了DMCC模式和纯柴油模式下的缸内燃烧压力、压力升高率、最高燃烧压力和燃烧放热率。结果表明:DMCC模式大大改变了放热率的形式,使得着火始点较原机推迟很多;并且燃烧过程中的预混燃烧比例明显加大,扩散燃烧的比例减少。该研究结果为大幅度提高柴油机效率、减少有害气体排放提供了理论依据。     

基于边际谱和神经网络的柴油机故障诊断

柴油机缸盖振动信号中包含着丰富的柴油机工作状态信息,利用缸盖振动信号诊断柴油机工作状态是一种有效方法.针对缸盖振动信号的特点,提出用经验模式分解方法对获取的缸盖振动信号进行分解,选取前3阶模式分量的边际谱、重心频率、重心幅值、偏度以及峭度等构成柴油机工作状态特征向量,基于BP网络对柴油机故障进行分类诊断.经对实测柴油机故障进行诊断表明,正确率达到85％以上,验证了诊断方法的可行性.     

柴油机燃用乳化甲醇柴油的燃烧和压力振荡特性研究

在4100QBZL柴油机上上对0#柴油、M10和M15分别进行台架试验,对比分析了三种油品的燃烧和压力振荡特性。试验结果表明:随着乳化甲醇柴油中甲醇比例增加,燃烧压力峰值变大,燃烧始点后移,压力升高率峰值逐渐上升,峰值所对应的相位后移;缸内温度升高,燃烧压力振荡幅值升高,衰减进程变慢;压力振荡频率趋于高频段,压力振荡声压级幅值变大,燃烧更加粗暴。     

柴油机配气机构振动检测方法的机理分析

通过对配气机构的运动规律进行分析,揭示了气门间隙与气门落座角、气门落座速度、气门落座加速度之间的内在联系;并利用气门落座段缸盖振动信号的时间参数和能量参数进行气门间隙异常诊断.同时,指出选取最大燃爆压力段附近的缸盖振动信号,进行高频成分分析,是诊断气门密封不严的关键.     

ZH1110型柴油机机体强迫振动的研究

首先建立了该机体的有限元模型 ,并且对作用在该机体上的主要激励 ,如缸内气体压力、各种惯性力、活塞对缸套的侧击力和缸盖螺栓力进行了模拟 ,并计算了该机体的振动响应 ,得到了机体各节点的振动位移、振动速度和振动加速度 ,从而可以进行振动烈度评价。另外通过对ZH1110型柴油机机体振动响应进行分析 ,发现曲轴箱和气缸头部连接区域是该机体的薄弱环节 ,并针对性地提出了该机体的结构设计改进意见 ,使其达到等强度设计。其中有限元计算采用了MSC/Nastran软件。     

柴油机燃用小桐子油的燃烧过程三维模拟

小桐子油在常温下的黏度比柴油大10倍以上,因此研究柴油机燃用小桐子油的燃烧过程,对于小桐子油作为燃料的实际应用有重要的意义。建立了柴油机三维燃烧模型,对柴油机燃用小桐子油的燃烧过程进行了模拟。模拟所得的气缸压力与试验测试结果较为吻合。通过三维燃烧模拟对缸内的流场、温度场及平均温度的变化进行了分析,发现燃用小桐子油时柴油机的喷油时刻比燃用柴油时略有提前。燃烧始点较早,预混燃烧峰值提前,燃烧持续期较大。     

ZS195柴油机掺氢燃烧试验研究

在标定转速下试验研究了小比例掺氢燃烧对ZS195柴油机工作过程、排放和经济特性的影响。试验结果显示:ZS195柴油机掺氢燃烧后,随着掺氢率的增加,缸内最大爆发压力和压力升高率峰值都会增加;ZS195柴油机进行小比例掺氢燃烧会降低HC、CO和烟度排放水平;富氢进气会提高缸内混合气燃烧速度,改善缸内燃烧质量,使柴油机热效率有所增加;柴油机排温和NOx排放也会随着掺氢率的增加而增加。     

ZH195A型单缸柴油机平衡计算及试验

以轻型ZH195A型柴油机为例,研究了减轻单缸柴油机单轴平衡的振动的方法和措施。经试验,该柴油机的振动在不同功况下有显著减轻,但由于结构性原因,与单缸双轴平衡的柴油机尚有差距。      

多缸柴油机燃烧过程缸间差异统计分析

分析了多缸柴油机产生缸间差异的原因,提出了采用统计学STUDENT试验方法判别多缸发动机缸间差异产生的原因。实测了一台四缸直喷式柴油机气缸压力,分析其平均指示压力、燃烧始点、最大气缸压力和最大压力升高率及对应相位等参数的波动与缸间差异,并对平均指示压力缸间差异进行统计分析。结果表明,该柴油机燃烧过程缸间差异较大,其产生的原因并非偶然,而是存在技术原因,需要进行改进。     

双燃料发动机燃烧噪声特性及影响因素分析

从时域和频域两方面综合评价双燃料发动机的燃烧噪声,分析转速、负荷、供油提前角以及生物质气替代率等因素对燃烧噪声的影响,并与柴油机的相关数据进行比较,结果表明:在21℃A供油提前角时,转速对整个频率范围内气缸压力级的影响较小,在相同转速下随负荷的增加,生物质气替代率下降,燃烧总声压级普遍增大;而当供油提前角增大至24℃A时,两种机型的气缸压力级频谱曲线变化强烈,转速的增大使其在高频范围内呈振荡式发展,负荷的增加使其在低、中频范围内增大.     

柴油机各缸工作不均匀性对Nox排放量的影响

采用高速数据采集系统实测直喷式柴油机气缸压力，通过气缸压力计算分析燃烧放热规律，建立了由放热率预测直喷式柴油机NOx排放的模型，并验证了该模型的精度与准确性。通过实测多缸柴油机各缸压力，利用该模型计算各缸在各工况下的NOx排放，分析了柴油机各缸工作不均匀性对NOx排放的影响。结果表明，多缸机由于各缸压力不均匀，其NOx排放量有一定的差别，气缸压力大，NOx排放量也大；降低柴油机各缸工作不均匀性可降低NOx排放量。     

乙醇喷射定时对乙醇柴油双燃料发动机性能的影响

在具有双喷射系统的压燃式发动机中,用一个喷射系统喷射乙醇作为主燃料,另一个喷射柴油作为点火燃料,进行了不同乙醇喷射定时的性能试验和燃烧分析。结果表明,在上止点前21°CA喷射点火柴油时,乙醇可以先于柴油喷射,在上止点前25°CA喷射乙醇燃料时发动机的经济性能最佳,接近原柴油机水平,在上止点前29°CA左右喷射乙醇燃料时发动机具有较好的动力性;缸内的统计最大压力在小负荷时随着乙醇喷射定时提前而降低,在大负荷时随着乙醇喷射定时提前而提高;双燃料发动机的最大压力标准方差随着乙醇喷射定时提前而增大,并且工作循环的稳定性逐渐变差;当乙醇喷射定时在上止点前31°CA时双燃料发动机不能较好地稳定工作。     

增压中冷柴油机的燃烧过程分析与性能提高研究

采用先进的测试手段对强化后增压中冷柴油机的供油提前角、增压压比、外特性及负荷特性等各项性能参数进行数据采集,并对所采集的数据进行相关分析,从而对柴油机的工作过程和气缸内的燃烧状况有一个基本了解。这一系列的测试分析有利于对增压中冷柴油机的燃烧组织和结构优化起指导作用。     

低排放柴油机燃烧及放热规律研究

柴油机的燃烧过程对其性能及排放有较大影响,随着排放要求的日益严格,柴油机采用提高喷油压力、推迟喷油来降低NOx排放。根据实测低排放柴油机气缸压力,分析其燃烧过程特性及放热规律。结果表明,推迟喷油,柴油机在大部分工况下,燃烧在上止点后才开始;最大压力升高率、最大燃烧压力较低,其对应相位较迟,放热峰值也较低。