多级喷射对柴油机燃烧与NO_x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%。     

柴油机燃烧过程仿真平台优化设计

在对KIVA-3V源程序进行微机化移植的基础上,利用先进的计算机软硬件技术,以缸内流体动力学为基础,耦合缸内燃烧过程多维模型,通过添加计算NOx比排放量与每循环排放量的新的子程序对仿真平台进行了优化设计。某型号柴油机仿真计算结果和实验结果的比较表明,该仿真平台能够模拟柴油机缸内燃烧过程,仿真误差客观反应了外界因素对柴油机的影响。该仿真平台对了解柴油机的性能以及对柴油机进行变参数研究都具有指导意义。     

柴油机燃用二甲醚喷射与燃烧的试验研究

研究了2135型柴油机燃用二甲醚日寸的喷射与燃烧特性。测试了嘴端油管压力、针阀升程、缸内压力、氮氧化物排放等参数，计算了燃烧率和累计燃烧率。试验结果表明，该燃料的喷射与燃烧过程明显不同于柴油。二甲醚的油管压力升高率和压力峰值低，喷射滞后期及其负荷依赖性很大；相应地，其着火点迟后，着火点的负荷依赖性也很大；滞燃期短；缸内最高燃烧压力和压力升高率低；扩散燃烧快速。柴油机燃用二甲醚可大幅降低氮氧化物排放，并实现无烟、低噪声燃烧。     

柴油机燃烧过程及NOx排放的试验研究

测量分析柴油机气缸压力、负荷特性、NOx、HC、CO和烟度等废气排放,并测量分析了供油提前角对动力性、经济性及排放的影响.试验结果表明:供油提前角提前时,柴油机气缸压力增加,NOx增加;负荷增加时,NOx排放浓度增加;但NOx比排放除了在小负荷时较大外,在中等及大负荷时基本保持不变.     

分开喷射燃烧改善X195柴油机性能的研究

针对单缸四冲程柴油发动机保有量大、应用范围广，而又普遍存在油耗、排污相对偏高的问题，结合X195柴油机结构特点，在不改变原机任何结构的前提下，增设一套燃油供给系统。增设的燃油供给系统与原燃油供给系统配合，用机械控制方式代替高压电控喷射系统，实现分开喷射，以促进柴油和空气的混合、提高混合气形成质量、改善燃烧过程，从而改善柴油机经济性和排放。试验结果表明。增设一套燃油供给系统实现分开喷射，对控制排放(特别是降低噪音)有作用，此外可改善低温起动性能。采用两个喷油泵分别向一个喷油器供油，实现分开喷射，对单缸四冲程柴油机有一定的适用性和推广价值，同时也为进一步研究和探讨柴油机性能提供了理论依据。     

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。     

燃烧室形状对柴油机燃烧及排放影响的研究

为研究燃烧室几何形状对柴油机缸内燃烧过程及排放水平的影响,运用Fire软件对三种不同几何形状的燃烧室内的燃烧过程进行了三维数值模拟计算.计算结果表明,燃烧室的形状会影响缸内的速度场和混合气的形成,从而影响混合气的燃烧和NO、碳烟等排放物的生成,计算结果为柴油机的改进和优化提供了依据.     

EGR对车用柴油机燃烧与排放的影响

以某车柴油机为样机,试验研究了不同EGR率对柴油机的NOx、soot排放及燃烧过程的影响规律.研究结果表明,增压柴油机借助EGR,可大大降低发动机的NOx排放,但随着EGR率的增加,柴油机的soot排放也相应增加.因此,在采用EGR技术降低柴油机NOx排放时,要综合考虑EGR率对发动机性能和排放的影响规律,为各个工况确...     

多次喷射改善柴油机怠速排放性能的实验研究

以某轻型车用柴油机为样机,研究了在怠速工况下采用不同喷射策略及喷油参数时,NOx、soot及燃油消耗率的变化趋势。研究结果表明:采用多次喷射并进行参数调整后,样机怠速工况下NOx和soot排放分别降低49.5%和36%。     

农用柴油机排放控制技术的探讨

随着国内农用车的排放法规日趋严格，如何有效地控制农用柴油机的排放污染就成为一个摆在人们面前的很现实的问题。本文从三个方面探讨了农用柴油机排放的具体控制措施，并指出了今后控制技术发展努力的方向。     

点火定时对缸内直喷汽油机燃烧及颗粒物排放的影响

采用燃烧分析仪和DMS500型快速颗粒取样分析仪,在一台缸内直喷汽油机上进行了点火定时对燃烧过程和颗粒物排放影响的试验研究.结果表明:随着点火定时的不断延迟,火焰发展期逐渐缩短,快速燃烧期逐渐增大,缸内压力峰值逐渐下降,瞬时放热率峰值和缸内最高燃烧温度均逐渐降低且后移,放热过程迟缓,膨胀行程缸内温度逐渐升高.缸内直喷汽油机排气颗粒物排放呈包括核态和积聚态颗粒物的双峰分布;随点火定时的推迟,核态和积聚态颗粒物峰值数密度均逐渐降低,颗粒物总数量浓度逐渐降低,积聚态颗粒物峰值粒径逐渐减小,而核态颗粒物峰值粒径受点火定时的影响较小.     

燃烧室形状对105型柴油机缸内气体流动和排放特性的影响

分析了燃烧室形状对柴油机缺内气体流动和排放特性的影响。用三维有限元程序,在不喷射燃油的情况下,系统地分析了缺内气体涡流、挤流、湍流等参数随曲轴转角的变化关系,并在单缸１０５型柴油机上进行了性能试验,计算和试验结果表明,优化燃烧室内何形状可以处长缸内高涡流的持续时间,活跃燃烧后期的扩散燃烧。通过延迟喷油定时,可以达到ＮＯｘ、烟度和油耗的良好折中。     

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。     

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。     

增压中冷柴油机燃用葵花籽油的燃烧和排放特性研究

葵花籽油具有与柴油相近的物理特性和燃烧特性,因此柴油机可以在不改变其结构的前提下直接燃烧葵花籽油。然而,葵花籽油的黏度高、热值低和挥发性差会使柴油机直接燃用葵花籽油时动力性下降。本文通过增加每循环供油量在保证柴油机动力性不变的前提下对比研究柴油机燃用葵花籽油的燃烧和排放特性。研究结果表明:柴油机燃用葵花籽油时着火晚、滞燃期长,大负荷时放热峰值高,燃油消耗率和NOx排放浓度增加,HC,CO和碳烟的排放有明显降低,但排气温度基本不变。     

燃烧室几何形状对柴油机燃烧过程影响的研究

为研究燃烧室几何形状对柴油机缸内混合气形成状况及燃烧质量的影响。应用CFD软件F ire对三种不同几何形状的燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟,并比较了燃烧室内速度场、燃油浓度场和温度场在不同曲轴转角时的分布情况。计算结果表明燃烧室几何形状会影响缸内的速度场和燃油分布,从而影响混合气的形成、燃烧的进行、温度场的分布和NO的生成。计算结果为柴油机的改进和优化提供了依据。     

小缸径直喷柴油机喷雾与燃烧三维数值模拟

应用CFD软件对一台小缸径增压中冷柴油机进行了喷雾燃烧数值模拟,得到了详细的喷雾发展形态、燃油浓度分布和燃烧过程温度场、有害排放物分布等重要信息,为燃烧室结构优化设计和与油嘴匹配奠定基础。计算结果表明,计算示功图与实测值吻合较好;喷油阶段,油束存在碰壁现象,燃烧室凹坑底部燃油浓度较高;随着活塞下行,锥台与凹坑连接处空气运动较弱,燃油浓度较高,同时NOx与Soot生成与混合气浓度、空气运动、温度有密切联系。     

低排放柴油机燃烧及放热规律研究

柴油机的燃烧过程对其性能及排放有较大影响,随着排放要求的日益严格,柴油机采用提高喷油压力、推迟喷油来降低NOx排放。根据实测低排放柴油机气缸压力,分析其燃烧过程特性及放热规律。结果表明,推迟喷油,柴油机在大部分工况下,燃烧在上止点后才开始;最大压力升高率、最大燃烧压力较低,其对应相位较迟,放热峰值也较低。     

O2/CO2环境下柴油机燃烧特性数值模拟

为了突破柴油机NOx-Soot折中曲线的束缚,提出基于O2/CO2环境的柴油机燃烧新模式,运用AVL-FIRE软件对发动机缸内压力、温度场分布及整机动力性能进行数值模拟,分析不同参数对柴油机燃烧特性的影响,从而获得最佳的O2/CO2摩尔百分比,最后在光学发动机上对典型曲轴转角时刻缸内燃烧过程进行了可视化研究。仿真结果表明,当供油提前角不变时,O2低于50%时,缸内柴油无法着火燃烧;O2为65%、CO2为35%是该方案中的最佳参数组合;当改变供油提前角时,O2为50%、CO2为50%是该方案中的最佳参数组合。光学可视化试验表明,O2/CO2环境的最大压力升高率时刻、最大放热率时刻缸内平均温度均低于正常空气时,而最大爆发压力时刻的缸内平均温度略高于正常空气时;和正常空气相比,O2/CO2环境的主燃烧期扩散燃烧速率提高约37.6%。