天然气发动机预燃室式燃烧系统的研究

开发了火花点火天然气发动机预燃室式燃烧系统。该发动机通过采用新型的预燃室式燃烧系统，同时对发动机的燃料供给系统、点火系统等进行改进设计，实现了两级点火和稀燃、速燃，大大提高了燃烧速度，从而改善了发动机的动力性，降低了排气温度和排放量。试验结果表明，新的天然气发动机的动力性与原机基本相当，排气污染降低，经济性良好。     

天然气发动机理论空燃比与稀燃对比研究

研究的目的是确定稀薄燃烧对缸内直喷CNG发动机性能的影响,为CNG发动机采用稀燃方式提供参考依据.首先,建立了CNG发动机的计算模型;然后,对不同空燃比条件下发动机的动力性、热负荷和经济性进行了比较.研究发现:采用稀燃方式会造成发动机动力性的损失;降低其燃烧温度,后燃现象严重;在空燃比为19时,发动机的经济性最好.     

天然气准均质压燃特性及其排放规律

双燃料发动机的燃烧过程接近均质压燃 (HCCI)燃烧 ,可视为准 HCCI过程。为认识其燃烧过程及排放物的生成规律和特点 ,采用发动机缸内燃烧分析以及相应工况的排放测试 ,对发动机的最高转速负荷特性和最大扭矩转速的负荷特性进行了试验研究 ,并与纯柴油燃烧过程进行了对比分析。     

空燃比控制对分层稀燃发动机性能的影响

在一侧进气道设置有涡流控制阀(SCV)的四气门单缸实验发动机上，利用自行开发的电控稀燃系统，对该分层稀燃发动机空燃比对排放和油耗的影响进行了研究。实验结果表明，混合气空燃比的精确控制对分层稀燃发动机的燃烧有重要意义;增加火焰的传播速度，抑制高空燃比下HC的生成，是提高燃油经济性和改善排放性能的关键因素。     

稀薄燃烧空燃比控制技术

为解决能源和环境两大难题,使发动机工作在稀薄燃烧区,而稀薄燃烧技术的关键是发动机空燃比的控制;采用先进的计算机控制技术使发动机在最佳稀薄空燃比下工作,有效改善发动机动力性、燃油经济性、降低尾气污染。     

CO2改善均质压燃发动机高负荷爆燃的试验

针对均质压燃(HCCI)发动机高负荷易爆燃的问题,在一台改造过的柴油机上加装CO2引入装置,进行HCCI燃烧试验.结果表明,引入高体积分数的CO2能够有效抑制HCCI发动机的爆燃并拓宽高负荷的工况范围,但随CO2体积分数增大,发动机低负荷失火可能性增加,综合对燃烧边界和负荷范围的影响,CO2体积分数应控制在1%左右.     

压燃式天然气发动机的技术现状及展望

综述了近几年国外在天然气压缩燃烧方面的研究成果，分别从燃烧系统组成、燃烧性能、优点、存在问题等方面对均质混合压缩燃烧和非均质混合压缩燃烧两种方式天然气发动机进行了分析，在此基础上展望了各种形式的压燃天然气发动机的应用前景。     

压燃式发动机燃用柴油/乙醇的研究

在具有双喷射系统的压燃式发动机中，用一个喷射系统喷射乙醇(C2H5OH)作为主要燃料，另一个喷射柴油作为引燃燃料，进行不同负荷下的性能和排放试验。试验结果表明，用柴油引燃的压燃式乙醇发动机与原柴油机相比，烟度最大可下降56％，NOx排放量可下降50％～68％，但CO和THC排放量上升较多。     

压燃式双燃料柴油机燃烧模型的研究

回顾了压燃式双燃料柴油机燃烧模型的发展历程以及一些主要燃烧模型的特点,并对当前广泛应用的准维燃烧模型进行了重点阐述。     

混氢对稀燃汽油机怠速性能的影响试验

在一台安装了氢气电控喷射系统的汽油机上,通过调整喷氢脉宽,研究了氢气占进气体积分数为3%时混氢对稀燃汽油机怠速燃烧与排放性能的影响.试验结果表明,混氢后发动机指示热效率提高;火焰发展期与快速燃烧持续期缩短;过量空气系数为1.3时,平均指示有效压力的循环变动系数由原机的33.9%降低至混氢后的13.7%;稀燃条件下,进气混氢有利于改善汽油机怠速时的HC、CO与NOx排放.     

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。     

生物质燃气各组分气体燃烧与排放特性试验

在一台火花点火发动机上,分别进行了生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧试验,研究并对比了各组分气体的燃烧及排放特性.结果表明,H2燃烧快,热效率高,NOx排放水平较低;CH4和CO相比具有较高的热效率和较低的NOx排放水平,但其稀燃能力较弱;在实际生物质燃气中可以通过提高H2的含量来扩展稀燃极限以及提高热效率.     

CA6102型汽油和天然气发动机燃烧过程模拟计算及爆震预测

将计算焰前反应的化学动力学模型、燃烧模型及紊流火焰传播模型相结合,建立了燃料焰前反应的化学动力学模型和点火式天然气发动机和汽油机双区燃烧模型。用该模型能较好地模拟机的燃烧过程,并能实现爆震预测,用此模型对ＣＡ６１０２型发动机燃用天然气和汽油分别进行模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好。     

稀释对CO掺氢混合燃料燃烧与排放性能的影响

在一台转速固定的火花点火发动机上进行了CO2稀释对CO掺氢混合燃料的燃烧及排放性能影响的试验研究.结果表明,氢气较快的燃烧速度弥补了由于其热值较低造成的对平均有效压力的影响,使得在每个当量比条件下平均有效压力基本保持不变.同时,掺氢对提升热效率及燃烧稳定性、改善CO以及NOx排放都有显著作用.适当的CO2稀释对平均有效压力和热效率的影响均不明显,而NOx排放水平则显著下降.但是过高的稀释率会导致部分燃烧,造成平均有效压力、热效率及CO排放的恶化.     

EGR对电喷LPG发动机燃烧过程及NO_x排放的影响

研究了EGR率的变化对LPG燃气在稀燃条件下的燃烧、排放以及循环变动率的影响.结果表明,基于高能双火花塞点火的快速燃烧系统可以加快LPG燃气的燃烧速率,有效地改善引入EGR的LPG发动机的快速燃烧过程.在整个有效废气再循环率(REGR)范围内LPG稀燃稀限得到较大幅度提高,同时抑制了发动机因高温而生成的NOx.同时,采用快速燃烧系统的最大REGR为8.11%,大于普通方式的5%;LPG燃烧过程的循环变动也得到有效控制.     

燃烧室结构对稀燃天然气发动机性能的影响

阐述了稀燃天然气发动机缸内不同气体运动及其产生机理,分析了缸内气体运动对发动机燃烧过程的影响.针对稀燃天然气发动机的燃烧过程,设计了不同结构形状和尺寸的燃烧室,并分别通过数值模拟和试验方法,就不同结构的燃烧室对天然气发动机性能的影响进行了研究.结果显示,产生湍流强度大的燃烧室燃烧速度快,动力性和经济性较好,而NOx排放量也较大.     

燃烧室结构对稀燃天然气发动机性能的影

阐述了稀燃天然气发动机缸内不同气体运动及其产生机理,分析了缸内气体运动对发动机燃烧过程的影响。针对稀燃天然气发动机的燃烧过程,设计了不同结构形状和尺寸的燃烧室,并分别通过数值模拟和试验方法,就不同结构的燃烧室对天然气发动机性能的影响进行了研究。结果显示,产生湍流强度大的燃烧室燃烧速度快,动力性和经济性较好,而NOx排放量也较大。