直喷式柴油机燃烧压力波动的共鸣分析

基于直喷式柴油机燃烧气体高频压力波与声波在燃烧室内传播特征的相似性，利用有限元法计算并实验研究了燃烧压力波动的共鸣特性。结果表明，随着活塞的不断下行，燃烧空腔各阶模式的特征频率向低频方向移动。在燃烧室空腔内不同位置测得的信号频率及幅值有明显不同。有限元计算结果和实验结果较为吻合，反映了燃烧室内共鸣频率变化的规律。上述结果经过修正可以得到柴油机燃烧室内压力波动各阶模式的特征频率随燃烧过程的瞬态变化规律。     

谈柴油机排放控制技术

1.燃烧系统直喷技术柴油机污染物的排放量很大程度取决于气缸内的燃烧过程。在柴油机燃烧过程中,喷油规律、喷入燃料的雾化质量、气缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃料在燃烧室的空间分布与混合,因此也将影响柴油机燃烧过程以及有害排放物的生成,所以改进燃烧过程的各个环节(如燃油喷射系统、进气系统、进气口形状、燃烧室形状等)都会改善燃烧过程。目前燃烧系统的直喷技术基本成熟,对控制柴油机排放、污染起到了一定的作用。     

燃烧室几何形状对柴油机燃烧过程影响的研究

为研究燃烧室几何形状对柴油机缸内混合气形成状况及燃烧质量的影响。应用CFD软件F ire对三种不同几何形状的燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟,并比较了燃烧室内速度场、燃油浓度场和温度场在不同曲轴转角时的分布情况。计算结果表明燃烧室几何形状会影响缸内的速度场和燃油分布,从而影响混合气的形成、燃烧的进行、温度场的分布和NO的生成。计算结果为柴油机的改进和优化提供了依据。     

燃烧室形状对105型柴油机缸内气体流动和排放特性的影响

分析了燃烧室形状对柴油机缺内气体流动和排放特性的影响。用三维有限元程序,在不喷射燃油的情况下,系统地分析了缺内气体涡流、挤流、湍流等参数随曲轴转角的变化关系,并在单缸１０５型柴油机上进行了性能试验,计算和试验结果表明,优化燃烧室内何形状可以处长缸内高涡流的持续时间,活跃燃烧后期的扩散燃烧。通过延迟喷油定时,可以达到ＮＯｘ、烟度和油耗的良好折中。     

柴油机燃烧过程中有害排放物的产生和控制

介绍柴油机燃烧过程中有害排放物的形成机理及燃油品质、进气涡流强度、供油系统对柴油机燃烧过程中有害气体排放浓度的影响和控制方法     

柴油机瞬态工况下微粒排放特性及影响因素

利用瞬态微粒测量系统，对增压中冷柴油机瞬态工况下微粒的排放特性进行了研究，结果表明，瞬态工况下微粒的排放量高于稳态工况，且随转矩变化率的增加微粒排放量明显增加，在低转速时更为明显。由于瞬态工况下进气量的增加滞后于燃油的增加，使得燃烧质量恶化；燃烧室内的温度相对于燃油喷射的滞后，也导致了瞬态工况下的微粒排放量的增加。     

影响直喷式柴油机挤流特征的几个因素

对3种不同结构燃烧室所对应的缸内流场进行了模拟研究，系统地分析了挤流的演变过程和柴油机转速、燃烧室结构、进气涡流对其特征的影响。在上止点前或后较大的曲轴转角范围内流场相似，逆挤流叠加于由气体惯性作用保持的环涡之上并集中于燃烧室边缘，燃烧室内速度和湍流度随柴油机转速和燃烧室缩口度同向变化。进气涡流是湍流生成的主要因素并使流场复杂化，随涡流和挤流相对强弱的变化，燃烧室内形成的环涡的个数、转向和强度不同。     

非直喷式柴油机瞬态流量系数的精确计算

利用等效热力系统法，解决了涡流室式柴油机变工况下主，副燃烧室间连接通道处流量系数的瞬态值计算问题，为分析和改善柴油机的燃烧过程提供了依据。     

直接喷射式燃烧技术的应用

直接喷射式燃烧技术是近年来国际上流行的一种先进的柴油机燃油燃烧技术,它与传统的涡流室、预燃室等燃烧系统有着显著的区别。直喷式柴油机的工作过程：活塞顶部有较大凹坑与汽缸盖、汽缸体共同组成燃烧室,燃油靠多孔喷油器在高压下（＞18MPa）喷火燃烧室。汽缸盖有螺旋进气道产生进气涡流．依靠进气涡流、活塞凹坑挤压涡流将多股较细油束吹散,实现与空气均匀混合,在燃烧室内直接燃烧完成能量转换。分隔室式柴油机（以涡流室为例）工作过程：活塞顶浅凹坑与汽缸体间和汽缸盖内的涡流室共同组成燃烧室．中间以通道相联,工作时单孔轴针…     

影响柴油机伞帘喷雾燃烧系统性能的几个因素

研究了单缸柴油机喷嘴端伸出量、喷孔参数、启喷压力、供油提前角、燃烧室结构和工况对伞帘喷雾燃烧系统性能的影响。结果表明,喷嘴端伸出量明显影响燃油消耗率和烟度,最佳喷嘴端伸出量随喷孔锥角同向变化;启喷压力、供油提前角、中心喷孔直径和燃烧室凸缘高度存在最佳值;伞帘喷雾燃烧系统的最佳供油提前角比传统燃烧系统小得多;在低负荷下,喷嘴带中心喷孔时的烟度稍高些,但燃油消耗率不恶化。     

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。     

生物制气-柴油双燃料发动机三维燃烧模拟

以引燃柴油喷雾混合、燃烧化学反应机理、湍流运动、NOx预测模型、初始及边界条件设定和计算网格划分为主要内容,建立了生物制气-柴油双燃料发动机的三维燃烧模型.生物制气由气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生,双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装,生物制气通入发动机进气管,在进气过程中吸入气缸,由柴油引燃.计算了多个工况双燃料发动机的燃烧过程及NOx排放,并与机刨花热解制气双燃料发动机试验结果进行对比分析.结果表明气缸压力及NOx排放计算结果与试验结果吻合较好.     

涡流比对NO_x与Soot排放影响的数值模拟

影响直喷式柴油机缸内燃烧过程和排放特性的因素可归纳为3个方面,即进气系统参数、喷油系统参数以及燃烧系统参数。基于某企业开发的6缸直喷式柴油机,以AVL公司的FIRE v8.5为平台,以进气系统参数具有代表性的物理参数涡流比为对象,研究了它对直喷式柴油机排放性能的影响规律。在涡流比从1.0增加到2.6的过程中,随着涡流比的增大,喷雾重叠加剧,并向燃烧室挤流区域集中,燃烧室凹坑内空气利用率变差,不利于柴油机的扩散燃烧,Soot排放增大;在涡流比增大的同时,降低了整个燃烧室的平均温度,使NOx的生成量降低。     

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。     

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。     

直喷式柴油机伞形喷雾燃烧系统的试验研究

介绍了直喷式柴油机伞形喷雾燃烧系统的燃烧过程和性能试验结果。将伞喷嘴与深缩口型燃烧室配合,在四气门单缸135型柴油机上进行了试验。试验结果表明,该燃烧系统的性能在低负荷工况较好,在高负荷工况较差。伞喷嘴的喷油率较高,燃油于着火前已几乎全部喷入缸内。伞形喷雾径向贯穿能力很弱,造成燃烧室外围的空气利用不充分。这种燃烧系统以预合燃烧为主,因而提出了直喷式柴油机新的燃烧概念。     

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。     

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。     

单缸柴油机双喷油器燃烧系统

对单缸柴油机双喷油器直喷燃烧系统进行了研究，分析了供油系统油管分叉夹角及截面收缩比、燃烧室油线布置及几何形状的优化原则。采用该燃烧系统，可增加燃油喷注在燃烧室内的自由贯穿长度，减少对进气涡流的依赖，促进混合气形成和燃烧；可降低气缸盖及活塞的热负荷；由于进、排气门中心线与气缸中心线处于同一平面，故气门流通面积大，可以改善进排气流动性能；可实现先缓后急的喷油规律。