电控共轨柴油机燃用天然气-柴油双燃料燃烧特性的研究

【目的】在电控共轨柴油机上应用液化天然气,为电控共轨柴油机增加天然气供给系统和双燃料电控系统,将其改装为天然气-柴油双燃料发动机,天然气在进气歧管前通过混合器与空气混合,引燃柴油由原高压共轨系统供应,喷油量和喷油正时由双燃料ECU控制.【方法】在双燃料发动机试验台架上,对比研究了发动机转速为1 200r/min,负荷率为25%和75%时,原柴油机与双燃料发动机的燃烧特性.【结果】与原机相比,双燃料发动机缸内压力和缸内温度升高;25%负荷时,压力升高率和瞬时放热率降低,75%负荷时升高;双燃料发动机峰值压力循环变动系数升高.与25%负荷相比,75%负荷时,原机与双燃料发动机缸内压力、压力升高率、缸内温度和瞬时放热率增大;与25%负荷相比,75%负荷时,原机的峰值压力循环变动系数升高,而双燃料的峰值压力循环变动系数降低.【结论】与原机相比,双燃料发动机燃烧特性在小负荷与大负荷时,变化趋势不同.     

柴油机燃用甲醇—柴油双燃料的研究

用甲醇——柴油双燃料法在S195柴油机上进行了然用甲醇的试验,结果表明:用改装的H102化油器全工况供醇,发动机有效热效率和最大功率均高于燃用纯柴油。供醇与供柴油全工况同步控制,甲醇/柴油质量比稳定,较好地解决了低负荷醇比耗高的问题。供醇量为30～40%时,有效热效率提高6%,比油耗降低11g/ps·h,排气温度明显下降。     

柴油机燃用酒精／柴油双燃料的改装设计

对Ｌ１９５型柴油机进行了燃用酒精／柴油双燃料的改装设计，通过台架试验和田间试验表明改装后的双燃料机易起动、运转平稳，功率高于燃用Ｏ＃柴油时的功率，节油率达２７．４％。因此，压燃机改装为双燃料机是可行的。     

基于爆震的甲醇-柴油双燃料发动机掺烧比边界研究

【目的】以一台电控共轨六缸柴油机改造的发动机为试验对象,以发生爆震为限制条件,研究甲醇-柴油双燃料燃烧下的掺烧比边界.【方法】通过对滞燃期变化的分析,发现甲醇-空气预混气发生均质压燃是甲醇-柴油双燃料燃烧爆震的重要诱因;利用回归分析,发现进气压力、排气温度及甲醇-空气预混气浓度对掺烧比边界有显著性影响.【结果】以边界掺烧比为因变量,得到排气温度及甲醇-空气预混气过量空气系数为自变量的线性模型,边界掺烧比=-0.1×排气温度-4.48×空气与甲醇预混气过量空气系数+101.897.【结论】甲醇-柴油双燃料发动机可利用排气温度、空气与甲醇预混气过量空气系数两个参数预测最大掺烧比,以实现掺烧比随工况的实时调整.     

电控共轨柴油机燃用液化天然气-柴油双燃料循环变动的特点

为在柴油机上应用液化天然气,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机,天然气在进气歧管前通过混合器与空气混合,引燃柴油由原高压共轨系统供应,喷油量和喷油正时由双燃料电控单元(electronic control unit,简称ECU)控制。在双燃料发动机试验台架上,对比研究发动机转速为1 200 r/min,负荷率为25%、75%时,原柴油机与双燃料发动机的燃烧循环变动。结果表明,与原机相比,双燃料发动机峰值压力循环变动系数、峰值压力升高率循环变动系数和平均指示压力循环变动系数均升高;与25%负荷率相比,75%负荷率时,原机的峰值压力循环变动系数和峰值压力升高率循环变动系数增大,平均指示压力循环变动系数降低;双燃料发动机的峰值压力循环变动系数、峰值压力升高率循环变动系数和平均指示压力循环变动系数均降低。     

在195柴油机上掺烧甲醇蒸汽的试验研究

 甲醇的十六烷值低,着火性能差,汽化潜热大,直接在柴油机上掺烧甲醇是困难的;人们研究了多种甲醇在柴油机上的掺烧方式,其中以甲醇蒸汽法最引人注目.     

柴油机电控高压共轨式喷射技术分析

阐述了柴油机电控高压共轨式喷射系统的由来及现状,比较分析了柴油机电控系统的技术特性,同时指出共轨式电喷技术是今后柴油机发展的必然趋势.     

沼气-柴油双燃料单缸柴油机的改装与使用

每立方米沼气相当于0.91千克农用柴油的热值。沼气作为内燃机燃料使用,具有无烟、无灰、不易产生污染和抗爆性良好的特点。同样工作容积的内燃机,使用沼气时获得的功率不会低于使用柴油时的功率。因此,将普通单缸柴油机改装成沼气-柴油双燃料柴油机是科学的,也是可能的。1.改装方法将小马力单缸柴油机改装为沼气-柴油双燃料发动机后,双燃料工作时,以沼气为主,只用少量柴油点燃受压缩的沼气和空气的混合气。原机压缩比(18∶22)和喷油提前角不变,只需对进气系统进行改装,在原机空气滤清器之后加装一个沼气、空气混合器装置即可。混合器由一个…     

大型低速船用柴油机燃油共轨系统建模

以瓦锡兰Sulzer 7RT—flex60C型船用柴油机为研究对象,首先介绍了燃油共轨系统的组成,分析了燃油共轨系统的特性,然后利用流体力学原理构建了燃油共轨系统各个模块的数学模型,最后采用MATLAB／Simulink软件进行仿真计算．仿真结果与船用柴油机台架数据误差符合要求,具有一定的有效性和准确性．     

西北地区掺氢式沼气/柴油双燃料发动机的研究

针对西北高原地区空气稀薄、进气压力相对较低、发动机功率下降和现有双燃料发动机成本高的现状,在分析了几种天然气柴油双燃料发动机改装方案后,对ZS1115小型柴油机供气系统、供油系统等进行研究,设计出1套由混合器、增压中冷装置和调速装置组成的控制系统,实现了双燃料发动机的正常运转;并提出了1种氢气进气道并联沼气进气道、氢气节气门与沼气进气节气门串联的附加系统,提高了混合气的燃烧速度.结果表明:该双燃料发动机功率维持在原柴油机水平,燃油消耗率明显提高,成本低,在西北地区具有一定的适应性,为该地区双燃料发动机的进一步开发提供了参考.     

替代率对柴油引燃天然气发动机性能的影响

为研究替代率对柴油引燃压缩天然气(CNG)发动机性能的影响,将涡轮增压柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机.在原柴油机柴油喷射系统中加装喷油泵齿条限位装置,并加装电控系统和天然气供给系统,控制柴油和CNG的喷射量.利用发动机台架试验,对比分析不同替代率对柴油引燃天然气双燃料发动机燃料经济性和排放特性的影响,研究了双燃料发动机在转速为1 400r/min、全负荷下的NOx、HC、CO与碳烟排放及有效燃料消耗率.结果表明:与原柴油机相比,双燃料发动机替代率为32.7%、38.9%、41.6%、47.2%、51.3%、55.8%、61.5%、65.8%、70.7%、75.8%和80.9%的有效燃油消耗率平均降低了5.4%;NOx排放平均升高了22.1%;HC排放平均升高了344倍;CO排放平均降低了20.1%;碳烟排放平均降低了47.9%.     

混合比对正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机燃烧特性的影响

以1台水冷、自然吸气双缸柴油机的2#缸改造成的HCCI发动机为试验对象,研究混合比对正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机燃烧特性的影响.利用发动机台架,采用不同混合比燃料依次进行试验,对比分析了正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机在转速为1 000r/min、过量空气系数为2.5、进气温度为140℃下的缸内压力、压力升高率、燃烧放热率、缸内温度、循环变动系数等参数.结果表明:混合比对HCCI发动机燃烧特性影响很大;随混合比升高,峰值缸内压力、峰值压力升高率和最大燃烧放热率先升高后降低且峰值出现时刻滞后;缸内温度下降,峰值压力循环变动系数先降低后升高,指示热效率升高但不显著.     

柴油机漏气率对其性能影响的研究

采用对比试验的方法 ,研究了柴油机缸内气体泄漏对其动力性和经济性的影响。研究结果表明 :漏气不仅带走质量和内能 ,同时也影响发动机的燃烧过程。随着漏气率的增大 ,柴油机有效功率非线性下降 ,而耗油率非线性上升 ,且耗油率的上升率大于功率的下降率 ;同时表明不能单一用静态时气缸最高压力作为发动机送修的判定依据     

高原地区双燃料发动机功率性能试验

针对高原地区进气压力较低导致的双燃料发动机功率下降等问题,对ZS1115单缸沼气/柴油双燃料发动机进行了功率恢复试验研究,研究了压缩比对发动机功率、燃油消耗率和排气温度的影响.结果表明:将沼气/柴油双燃料发动机压缩比改装为19∶1时,达到了原柴油机压缩比为17∶1时的功率水平,燃油消耗率和排气温度降低,达到了节省能源降低有毒气体排放,提高经济效益的效果.     

基于能量准则的铝质活塞柴油机寿命预测

热疲劳寿命是评价柴油机可靠性的一个主要指标。作者以12150型柴油机活塞为例，根据主机的“起动－停车”波形，运用ADINAT／ADINA程序计算了活塞的温度场、循环应力应变场以及当量应力应变场，将试件热疲劳和高温低周疲劳模拟试验及基于能量准则的应力应变分析计算的结果用于活塞的寿命预测上，得出了较理想的结论。证实了用总应变能密度进行柴油机活塞疲劳寿命预测是行之有效的方法，同相热疲劳模式的评价结果是最合适的。