时序进气柴油机缸内分层与燃烧排放特征数值分析

缸内再循环废气(EGR)分布是发动机缸内EGR分层燃烧研究的重点与难点,由时序进气策略通过控制进气组分的充气时段来组织缸内EGR分层分布具有重要意义。以高压共轨重型柴油机为研究对象,采用CFD(Computation fluid dynamics)方法建立全参数数值仿真平台,研究不同时序进气组分经过进气及压缩过程后在缸内的分布特征及其对柴油机缸内燃烧及排放的影响。研究中以CO2代替EGR。研究结果表明,时序进气早期进气组分在气缸底部及燃烧室壁面附近分布较浓,后期进气则在气缸中心顶部分布较浓;时序进气能够获得显著的轴向分层分布;与均匀进气相比,缸内压力和温度偏低,燃烧滞后约0.7°CA,但放热率峰值偏高,NOx排放量降低51.2%,碳烟排放量降低13.4%。     

车用柴油机复合增压系统的模拟计算及验证

应用一维波动模型对一台车用６缸直喷式柴油机采用脉冲谐振废气涡轮复合增压系统进行了模拟计算,模型预测的进气压力波与实测压力波十分吻合,分析了谐振系统结构参数对进气压力波及充量系数的影响,发现对于一定的发动机转速,充量系数达到最大时所对应的谐振管长度比压力波幅值达到最大时对应的长度小０．１５￣０．２５ｍ。参数优化的谐振进气系统的最大充量系数比不用谐振时提高６％左右。     

汽油机程控可变工作气缸系统的试验研究

车用发动机一般多工作在中小负荷区，而这一部分区域的燃油消耗率比最低燃油消耗率高出许多，为了降低发动机中小负荷的燃油消耗，在汽油机原结构基本不变的基础上，设计了一种通过特制的摇臂组件，采用电磁铁控制滑键来控制气门开启与关闭的装置，对于发动机不同的使用工况，通过控制工作缸数使之处于最佳的节油状态，台架试验结果表明，使用该装置可降低发动机部分负荷燃油消耗率和排放，并可降低怠速排放。     

采用可变进气涡流机构改善柴油机的性能

在增压中冷直喷式柴油机上,采用副进气道可变进气涡流机构,并在不同进气涡流下进行发动机台架试验,分析了涡流强度对柴油机性能及排放特性的影响。试验结果表明,发动机在高,低速区的最佳进气涡流强是不同的。在低速大负荷区适当提高进气涡流强度,可以改善发动机的性能,在高速区降低进气涡流强度,发动机的性能和排放均有明显改善,副进气道可变进气涡机构可满足发动机在各种工况下的进气涡流强度控制需要。     

袋式采样系统测量柴油机变工况下的微粒排放

采用自行设计的柴油机排气微粒袋式采样系统,试验研究了６１１０型柴油机的微粒排放。结果表明,在相同的运行工况下,袋式采样系统和分流稀释部分采样系统对柴油机排气微粒的测量结果具有较好的一致性,袋式采样系统可以实现分流稀释部分采样系统难以实现的变工况下排气微粒的测量。对于柴油机恒转速增扭矩的变工况过程,随着扭矩变化率的增大,微粒排放量逐渐增加,并且转速越低,扭矩变化率对微粒排放量的影响越大,使微粒排放增     

降低车用汽油机排气污染物技术研究

介绍了同时降低车用汽油机NOx,CO,HC三种有害排放物的一套技术方案。其中NOx排放通过排气再循环降低，开发出了具有较优排气再循环率特性的排气压力控制点EGR系统，并阐明了其结构及工作原理，由于采用EGR系统而产生的整机小负荷油耗恶化状况可通过适当提前点火加以弥补；CO排放通过严格控制空燃比加以限制；强制怠速工况HC排放可通过采用强制怠速断油装置消除。给出了相应的整机排放控制和优化试验结果，证实了所提方案是有效、可行的。     

涡流水平对柴油机微粒排放的影响

用自选设计的喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，试验研究了不同工竞下缸内涡流对微粒排放的影响。结果表明，针对工况需要调整气缸内涡流水平是降低柴油机微粒排放的有效手段。中速况气缸内形成的挤气涡流和膨胀涡流基本可以满足燃料燃烧的需求，涡流强度在范围内的变化对降低柴油机排气微粒贡献不大。提高低束负荷工况螺旋进气道形成的相对较低的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，使微粒排放降低的主要因素是其中干烟排放量的降低。降低高速工况螺旋进气道形成的相对过主的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，微粒中可溶性有机成分的降低是导致微粒排放降低的主要因素。     

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。     

基于微观场的重型增压柴油机工作循环能量流及㶲流仿真

为了探索重型增压柴油机工作循环中能量流、?流变化和损耗的规律并从缸内微观层面分析其原因,该文以CA6DL重型车用增压柴油机为研究对象,基于热力学基本原理、试验数据及仿真结果计算并分析了不同工况下工作循环中能量流、?流变化和损耗的规律。以B50工况为例,从缸内速度、当量比、温度分布的角度出发,对引起燃烧过程中能量流、?流变化和损耗的原因进行了分析。结果表明:增压柴油机工作循环中能量流、?流变化主要发生在燃烧过程;传热?、燃料累计?、排气损失、CA90、?效率等参数正相关于负荷,而内部?损失及传热?所占燃料?比例负相关于负荷,B25、B50、B75工况下内部?损失占燃料?比例分别为31.3%、29.9%、28.3%;理论当量比区域多集中在中等流速区;燃烧过程中期,缸内流场与高温区在缸壁附近的叠加作用加剧了缸壁的传热损失;当量比分布越不均匀,燃油氧化速率越快,高低温区体积占比差距越大,温升越缓慢,内部?损失率越大。