多级喷射对柴油机燃烧与NOx排放影响的数值模拟

基于KIVA-3V程序并应用引导喷射策略,对柴油机燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究。研究结果表明：与传统的单级喷射相比,引导喷射可缩短主喷滞燃期,降低最高燃烧温度,从而降低NOx排放。若引导喷射提前角过小,则NOx排放降低较少;若引导喷射提前角过大,则NOx排放增加。在11°CA的引导喷射提前角、15%的引导喷射量和4°CA的主喷提前角下,NOx排放降低了约13%。     

预喷射控制柴油机NOx和烟度排放作用的试验研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为对象,试验研究了预喷射在控制柴油机NOx和烟度排放中的作用。通过优化预喷射量、预喷与主喷间隔,寻求最佳的控制NOx和烟度的预喷参数。试验结果表明,预喷射在全工况范围内都能降低NOx的排放,但对降低NOx有力的措施却无法有效降低烟度;较大的主预喷间隔、较大的预喷量,NOx排放较低;适当的主预喷间隔、较大的预喷量有利于降低烟度;预喷射虽不能从根本上解决NOx和炭烟排放中的矛盾,但适当的主预喷间隔和预喷量可在烟度基本不变的情况下,大幅度降低NOx排放量。     

预喷射控制柴油机NO_x和烟度排放作用的试验研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为对象,试验研究了预喷射在控制柴油机NOx和烟度排放中的作用。通过优化预喷射量、预喷与主喷间隔,寻求最佳的控制NOx和烟度的预喷参数。试验结果表明,预喷射在全工况范围内都能降低NOx的排放,但对降低NOx有力的措施却无法有效降低烟度;较大的主预喷间隔、较大的预喷量,NOx排放较低;适当的主预喷间隔、较大的预喷量有利于降低烟度;预喷射虽不能从根本上解决NOx和炭烟排放中的矛盾,但适当的主预喷间隔和预喷量可在烟度基本不变的情况下,大幅度降低NOx排放量。     

柴油机供油提前角不正确的危害及调整

柴油机最佳供油提前角因燃烧室型式的不同而不同。直喷式柴油机最佳供油提前角一般为25°～35°,涡流室式和预燃室式柴油机,最佳供油提前角一般为15°～20O°。 一、供油提前角过大、过小的危害 若供油提前角过大,则柴油在汽缸中燃烧准备期延长,会导致柴油机工作粗暴、敲缸,启动困难,同时还会引起震动加剧,加速受力机件的疲劳损坏,机件寿命缩短。 若供油提前角过小,燃烧会在膨胀中进行,大量热能会被白白浪费掉,导致燃烧不完全,排气温度     

单燃料LPG电喷内燃机的试验研究

介绍了单燃料LPG电控喷射闭环系统在火花点火式高速汽油机上的应用研究。通过优化内燃机压缩比,调整点火提前角,改善了LPG电喷内燃机的燃烧特性和排放特性。试验结果表明,电控喷射LPG燃气内燃机外特性功率、转矩的最大下降较原汽油机分别小于3%和3.2%;在常用部分负荷工况,内燃机CO排放小于1%,HC排放小于150×10-6,而NOx排放也得到控制。     

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。     

S195柴油机喷油泵双峰凸轮设计及动力学仿真研究

对S195型柴油机喷油泵凸轮型线进行了改进设计,研究了预喷射与主喷射凸峰间隔角分别为150,°120,°90°和60°时柱塞的升程曲线、速度曲线和加速度曲线的变化规律,并对60°间隔角时的三种过渡圆弧半径进行了动力学分析,研究结果表明,随着预喷射与主喷射间隔角的减小,柱塞的速度和加速度都有所降低,当预喷射与主喷射间隔角为60°、过渡圆弧半径为40 mm时,凸轮型线具有较好的动力学特性。     

农用柴油—二甲醚发动机喷雾、燃烧与排放性能数值研究

为研究二甲醚作为替代燃料的可行性,本文利用CFD软件对农用柴油机和二甲醚发动机在标定点的缸内燃料喷射雾化、燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究.结果表明,计算所得的缸内平均压力和放热率曲线与试验值吻合良好.研究发现,柴油的喷雾贯穿距接近于二甲醚的2倍,而二甲醚的喷雾蒸发延迟角比柴油约小2°CA,且二甲醚的蒸发持续期比柴油约短10°CA.同时还发现,与柴油相比,二甲醚燃烧温度分布较均匀,且最高温度比柴油要低,决定了二甲醚发动机燃烧产生的NOx排放比柴油机降低了50%.     

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。     

柴油机燃用二甲醚复合燃烧试验

结合柴油机燃用二甲醚HCCI燃烧与缸内直喷燃烧各自的优点,提出了气道一气缸喷射复合燃烧方式,在一台改造过的柴油机上进行了试验研究.结果表明,燃烧过程包括二甲醚HCCI燃烧和缸内喷雾的预混及扩散燃烧,但随预混合率的不同呈现不同特征.随着预混合率增加,气缸压力、温度、压力升高率以及NOx排放量均先减后增.增大直喷供油提前角可改善油耗率,降低HC与CO排放量,NOx排放量会升高.与HCCI燃烧比较.采用适当预混合率和直喷供油提前角的复合燃烧,在保持NOx基本不变的条件下能有效地拓宽发动机工况范围,同时降低HC和CO排放量.     

非道路用柴油机降低NO_x排放的试验及数值模拟研究

采用并联式布置文丘里管实现非道路用柴油机废气再循环(EGR),从而降低NOx的排放,并利用GT-POWER软件建立相应的数学模型,模拟喷油提前角和文丘里管系统的旁通阀开闭情况对柴油机放热率和NOx排放的影响。试验和模拟结果表明,在非道路用柴油机上以并联式布置文丘里管后,其排放值能满足欧ⅢA标准;在大负荷开启文丘里管系统的旁通阀时,进气量有所增加,缸压增加,而NOx排放变化不大;在中小负荷开启文丘里管系统的旁通阀时,缸压增加但NOx排放也增加,此时适当推迟喷油能得到缸压和NOx排放的双重改善。     

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。     

3105ZD柴油机实现印度排放标准的试验研究

对3105ZD这样标定功率只有33.5 kW的发动机而言,印度排放限值比相应的欧洲STAGEⅢA标准还要苛刻。为使发动机达到印度排放标准,本课题对油嘴凸出量、供油提前角、油嘴孔径、燃烧室等进行了对比及匹配试验,降低了该机的NOx排放,排气烟度也大幅度减小;在优化燃烧的基础上,对颗粒物形成机理及组成进行了分析研究,从减少该机的机油消耗入手,解决了该机颗粒物排放超标的问题,使发动机最终达到了印度G.S.R.448(E)排放标准。     

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。     

无灰柴油添加剂降低油耗率和排放的试验研究

采用无灰型柴油添加剂在WD615.50柴油机上进行了外特性和负荷特性试验,比较和分析了燃用0#柴油和添加无灰添加剂的1#燃油时的柴油机的动力性、经济性和排放特性。结果表明,在柴油机不做任何改动的条件下,与燃用0#柴油相比较,燃用1#柴油动力性略有下降;经济性有所改善;HC排放显著降低,外特性和负荷特性试验分别平均下降33%和40%;碳烟排放在负荷特性试验中改善较为显著,平均下降了25%;CO和NOx排放均有所降低。     

ZH1105W柴油机喷嘴参数优化的数值模拟研究

采用多维数值模拟软件STAR-CD及ES-ICE对直喷式柴油机ZH1105W缸内喷雾和燃烧过程进行了三维数值模拟,计算了3种不同喷嘴4×0.32,5×0.27和6×0.22 mm对柴油机燃烧过程的影响以及对NOx和Soot排放的影响,得出了3种不同喷嘴下气缸内的可燃混合物、温度、NOx和Soot的分布图,同时分析了NOx和Soot随曲轴转角的变化情况。研究结果表明,在ZH1105W柴油机中采用5×0.27 mm喷嘴,可以改善燃油雾化质量和油气混合质量,同时获得较好的燃烧和排放性能。