均质充量压燃发动机着火过程控制参数的研究

为了研究均质充量压缩火燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition, HCCI)发动机在不同燃料下的着火控制时刻影响因素,以甲烷/丙烷混和物和异辛烷/正庚烷混合物作为燃料,考察了十六烷值、辛烷值、压缩比、燃空当量比、进气温度、进气压力对HCCI发动机着火时刻的影响.计算结果表明,随着燃料十六烷值的增加,着火延迟期减小;随着燃料辛烷值的增加,着火延迟期增加.而压缩比,燃空当量比,进气温度的变化会引起燃料着火时刻的显著变化.进气压力的变化对高十六烷值的燃料着火延迟期影响较小,但对辛烷值高的气体燃料着火延迟期有一定影响.综合来说,气体十六烷值越低,辛烷值越大,着火延迟期受上述参数变化影响越大.     

双燃料发动机燃烧放热规律的计算与应用

根据热力学第一定律和双燃料发动机燃烧的特点,提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,建立了求解双燃料发动机放热规律的微分方程式,基于Windows界面开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并应用于一台生物质制气柴油双燃料发动机。研究结果表明,双燃料发动机与燃用纯柴油时的发动机相比,着火延迟期增加,最大放热率升高,燃烧持续期延长。     

快速压缩机试验台架设计与性能试验

设计了一套快速压缩机试验台架,并进行了压缩性能试验。在分析液压缓冲、驱动压力等因素对快速压缩机试验台架性能的影响,并进行压缩性能优化后,快速压缩机压缩平均速度大于8 m/s,燃烧缸内压缩温度的可控范围为650~1 120 K。使用DME-O2-N2混合气进行了快速压缩机的燃烧性能试验,观察到了混合气两阶段放热现象与两阶段着火延迟期。在不同的压缩比、压缩温度与压缩压力条件下,对DME-O2-N2混合气两阶段着火延迟期、总着火延迟期的变化规律进行了研究。试验结果表明:在相同初始压力下,随着燃烧缸内压缩温度与压缩压力的增加,DME-O2-N2混合气的第一阶段着火延迟期与总着火延迟期均缩短;在相同压缩温度下,燃烧缸内压缩压力的增加导致混合气第二阶段着火延迟期与总着火延迟期均缩短,混合气第一阶段着火延迟期略有缩短。     

柴油机燃用甲醇燃料的燃烧循环变动的研究

在燃用甲醇燃料的１１３０单缸柴油机上,通过缸内燃烧分析,对影响甲醇发动机循环变动的各种因素,（转速,负荷,点火提前角,喷油提前角,喷油嘴类型,压缩比,点火方式等）进行了详细的研究,试验结果表明,甲醇发动机的燃烧环变动主要取决于火延迟期的长短和缸内混合气怪状浓度分面是否合理,缩短着火延迟期,或在火花塞跳火区域及燃烧室内获得理想的混合气层状深度分布均可降低甲醇发动机燃烧循环变动,使发动机性能得以改善。     

基于皱折火焰面分形理论的火花点火发动机准维燃烧模型

提出了一个火花点火发动机准维燃烧模型。该模型是在双区热力学过程的基础上,采用基于皱折火焰面分形理论来描述火花点火发动机气缸内的湍流燃烧及火焰传播速度,并确定了其他子现象的计算方法。利用该模型,对在快速压缩膨胀机中模拟的沼气发动机燃烧过程进行了模拟计算。计算结果与实测值吻合较好,证实了该模型的合理性。     

一种新的能量叠加点火系性能匹配研究

在能量叠加点火系电路分析的基础上，对其进行了匹配发动机的试验研究。试验结果表明，能量叠加点火系可有效改善发动机的点火性能，从而使发动机的动力性能提高约2％～5％，经济性能改善4％左右，怠速排放特性改善幅度达10％左右，外特性排放改善幅度达8％～20％；与传统点火系相比，还可以使发动机最低稳定运转速度降低30％左右，同时使发动机的起动变得迅速、容易。试验结果与理论分析完全吻合，证明了能量叠加点火系确实可以缩短可燃混合气的着火延迟期，有利于混合气的快速燃烧，这种技术特别适合于稀薄燃烧与快速燃烧系统。     

压缩点火天然气发动机工作性能试验

围绕影响单一燃料天然气发动机压缩着火启动、运转和排放特性的相关因素进行了试验研究。设计开发了新型燃烧系统,通过台架试验研究了不同的辅助加热温度、隔热措施、进气温度及EGR对着火燃烧及排放的影响。试验结果表明电热塞温度、进气温度及主副燃烧室之间的通道直径对发动机的着火和起动性有显著的影响;可以实现仅利用电热塞辅助加热即可在常温进气条件下起动发动机。合适的EGR率可以降低HC和NOx排放量,同时可以稳定天然气发动机的燃烧过程。     

火花点火沼气机燃烧室改进的模拟实验研究

采用快速压缩膨胀机对２１３５型火花点火沼气发动机的燃烧室进行了模拟研究,结果表明,所模拟的燃烧过程存在着燃期中压力升高率较低,后燃比较严重的情况,通过采用增大压缩比,采用湍流型燃烧室的措施,可改善发动机的燃烧过程,将以上结果应用在２１３５型火花点火沼气发动机上,取得了很好的效果,从而证实了模拟实验研究的正确性。     

改善火花点火式沼气发动机性能的原理与实现方法

从分析沼气燃烧特点出发,提出了改善火花点式沼气发动机性能的快速燃烧方法,并开发出４种具有湍流型燃烧室的新型燃烧系统,实验研究表明,采用改进后的燃烧系统,可不同程度地改善火花点火式沼气发动机的性能,其中以半八卦形燃烧室的改善效果最为明显。     

柴油机工作粗暴原因分析与预防措施

正柴油机由于它的多火源自行着火的特点,压力升高率一般比汽油机大。压力升高率决定了柴油机运转的平稳性。当着火延迟期内喷入的燃料较多,进而形成了较多的可燃混合气后,较多的混合气在着火延迟期后急燃期内便会一起燃烧,燃烧是冲击性的,使燃烧初期的压力急剧升高,当气缸内压力升高率过大,当压力超过390~580 k Pa时,急剧升高的气体压力直接冲击燃烧室壁及活塞顶面,传给连杆及曲轴等机件而产生强烈的振动,并通过缸壁传到外部,发生尖锐的敲击声。这样的现象就是工     

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.     

点火能量对CNG低压直喷发动机燃烧特性的影响

研制了一套可变能量的高能点火系统。利用该系统研究了点火能量对低压缸内直喷天然气发动机燃烧特性的影响。研究结果表明,增大点火能量,有助于改善低压缸内直喷天然气发动机的燃烧过程,加快火核的形成和初期火焰的发展,提高燃烧稳定性,但当点火能量增大到一定值后,继续增大点火能量对发动机燃烧性能的改善作用不再明显。     

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。     

小型汽油机燃用沼气性能优化措施试验研究

介绍沼气成分、燃烧特性,分析各组成成分对燃用沼气的汽油机性能的影响,讨论采用的净化技术,提出汽油机燃用沼气性能优化的技术措施。通过对改装的沼气发动机性能和原机对比试验研究,证明在提高压缩比,增大进气量,采用蓄电池点火装置及增大点火提前角等技术措施下,汽油机燃用沼气启动容易,动力性接近原机指标。     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料的试验研究

在车用直喷式柴油机上进行了燃用柴油－二甲醚的试验研究。将燃料供给系统作了改动，增加了高压氮气瓶以消除气阻。对供油提前角、喷油压力、柴油－二甲醚比例等参数对柴油机供油及燃料 影响进行了研究。试验结果表明，燃用柴油－二甲醚混合燃料时，柴油机可在宽广的转速和负荷范围内稳定运行，最大爆发压力、压力升高率均低于原机，燃烧滞燃期缩短，预混合燃烧减少，NOx、CO及烟度排放均大大降低，HC排放在高负荷工况低于原机。