单缸柴油机燃用高温小桐子油的循环变动

以高温小桐子油在单缸水冷四冲程柴油机上进行试验,测录了多循环的瞬时气缸压力与高压油管燃油压力,对比分析了最大转矩点燃用柴油与高温小桐子油,燃用高温小桐子油在不同转速的全负荷工况与标定点转速不同负荷工况在喷油与燃烧过程中各参数的循环变动。结果发现,燃用小桐子油滞燃期的变动最突出;2000rpm时喷油持续期、滞燃期循环变动较大,使得其最大燃烧压力升高率的变动也较大;1400rpm时喷油前期和燃烧后期的缸内压力循环变动均较大;10%负荷,喷油过程循环变动大,同时喷入的燃油少,缸内空气量大,燃油雾化、蒸发、混合的不确定性增强,后续燃烧过程的差异大。     

标定工况柴油机燃用小油桐油料的循环波动研究

在单缸水冷四冲程柴油机上针对不同的小油桐油料进行了标定工况试验,测录了多循环的瞬时气缸压力与高压油管燃油压力,对比分析了喷油与燃烧过程中各参数的循环波动。结果发现,小油桐油的喷油始点比柴油迟1°CA,喷油持续期相当,最高喷油压力要高出近5 MPa;滞燃期比柴油缩短约3°CA,燃烧始点早于柴油约2°CA,燃烧压力升高率明显比燃用柴油时低,最高燃烧压力也低于柴油。在循环波动上,柴油的滞燃期、燃烧始点均较稳定。燃用加热后的小油桐油平均指示压力的波动率较低,其燃烧过程,特别是后燃期较为稳定。     

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。     

柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性

为了分析柴油机燃用小桐子油在怠速工况时的燃烧噪声及燃烧噪声的波动性,分别以柴油、柴油-小桐子掺混油、小桐子油、高温小桐子油为燃料,在单缸水冷四冲程柴油机上进行了怠速工况试验,测录了多循环的瞬时气缸压力,采用最高燃烧压力、压力升高率、压力升高加速度、气缸压力频谱曲线以及A声压级进行了对比。结果发现,柴油与掺混油、小桐子油与高温小桐子油的气缸压力频谱相似,柴油和掺混油的气缸压力级较大;对于同一工况,最大压力升高率越大且对应相位越迟,则燃烧噪声越大;18°供油提前角时,燃用高温小桐子油的A声压级低于柴油约7dB,21°供油提前角时低于柴油约5dB;燃用相同燃料,最大压力升高率的波动率降低均会减小A声压级的波动。