压缩比对二甲醚燃料均质压缩燃烧的影响

在一台2135型柴油机上实现了纯DME的均质充量压缩(HCCI)燃烧方式。试验结果表明,DME的HCCI燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于零排放。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC排放随负荷变化不大。燃烧机理等研究表明,由于纯DME十六烷值高导致着火比较早(上止点前28°CA左右),该发动机只能在中低负荷较小范围内运行。为扩展发动机适用工况,进一步通过调节试验发动机压缩比的方法来改进和控制HCCI的燃烧。试验结果表明以上方法可以有效地控制HCCI燃烧,拓展了HCCI发动机运转范围。     

均质压燃式天然气内燃机燃烧放热率的计算

以热力学基本方程为基础,建立了均质压燃式天然气内燃机的燃烧放热率计算模型,并应用此模型进行了实例计算与分析,并对气缸内不同物质的比热进行了详尽的拟合计算,该计算程序以均质压燃式天然气内燃机为基础,也适用于其它燃料的均质压燃内燃机。     

柴油机改装压缩天然气发动机关键技术分析

结合天然气的特性,通过理论分析,从动力性角度论述了柴油机改装为天然气发动机所涉及到的关键技术障碍,并从燃料供给系统、燃烧系统、进气系统、点火系统、控制策略等方面探讨了CA498柴油机改装为压缩天然气发动机的技术措施。     

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。     

缸内直喷发动机低温冷启动燃烧模式的分析研究

基于三维软件AVL-fire建立EA888发动机的仿真模型进行仿真分析,首先在单次喷油策略下模拟均质燃烧,然后在2次喷油策略下,燃油比例为1∶4来模拟分层燃烧,然后在-20℃的环境温度下,分析分层燃烧模式在不同喷油策略下对CA50、平均指示压力(IMEP)、NO_X的变化。最后进行EA888发动机台架实验对仿真结果进行验证,在低温冷启动通过对比分析2种燃烧模式随着循环数的增加,燃烧特征参数CA10,CA50,CA90,放热率的变化。结果表明,总体上分层燃烧模式优于均质燃烧,有利于提高GDI发动机低温冷启动性能。     

基于神经网络的汽油HCCI发动机空燃比控制策略

均质压缩燃烧(HCCI)在控制上存在难点,其中关键是基于循环的空燃比实时控制.HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数,因此,采用动态递归神经网络(Elman网络)预测HCCI发动机每循环的进气量.通过氧传感器闭环和瞬态工况中的油膜补偿,实现对HCCI发动机的稳态及瞬态工况下空燃比的精确控制.试验表明:汽油HCCI发动机神经网络预测模型及空燃比控制策略能满足HCCI发动机实时控制的需求.     

电控喷射压缩点火天然气发动机特性的试验研究

设计开发了由PC机控制的天然气复合供气系统和具有低散热结构的分隔式燃烧室组成的新型燃烧系统,采用陶瓷电热塞和进气空气加热的辅助手段,实现了天然气发动机的压缩点火.并对影响压缩点火天然气发动机起动性能、运转范围的相关因素进行了试验研究.     

LPG发动机缸内燃烧过程仿真分析

基于AVL的fire软件,对单缸汽油机改装的LPG发动机进行缸内燃烧过程的三维模拟计算。根据模拟计算结果,分析了LPG发动机均质混合稀薄燃烧条件、排放物的生成过程以及影响因素。模拟计算结果和分析对LPG发动机燃烧过程的完善提供了参考。     

燃料添加剂对均质压缩燃烧影响的试验

在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃（HCCI）燃烧试验，研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明，在HCCI燃烧稳定工况下，没有添加剂的基础燃料PRF90（相当于90号汽油）着火滞后，燃烧放热峰值低，而混有添加剂的基础燃料则着火明显提前，燃烧放热峰值升高。在相同循环喷油量和相同转速的条件下，随着添加剂质量分数的增加，HCCI着火和燃烧放热提前，燃烧放热峰值提高，但过高的添加剂质量分数会使得发动机爆震，工作粗暴。     

温度分层均质压燃发动机燃烧和排放数值模拟

通过修改SENKIN程序,建立起一个有质量交换和缸壁传热的9区化学反应动力学模型.以SKLE正庚烷简化模型作为燃烧反应动力学机理,利用该模型计算了发动机的主要燃烧参数和排放物含量.结果表明,该多区模型能够准确地模拟温度分层均质压燃发动机的燃烧和排放特性.在温度分层均质压燃发动机中,外核心区、壁面边界层和缝隙是CO和HC的主要来源.其中,在外核心区产生CO和HC是由于壁面边界层和缝隙内的未燃混合气在膨胀过程中流入该区被部分氧化或没有被继续氧化.NO_x主要来源于高温的内核心区.要同时获得高效燃烧和超低排放,应适当提高壁面温度.     

点燃式发动机稀燃速燃的理论探讨和试验研究

对点燃式发动机稀燃速燃进行了深入的理论探讨,指出了点燃式发动机实现知燃速燃的主要途径。在此基础上,开发出点燃式发动机快速燃烧系统,进行了快速压缩膨胀机模拟试验及实机运行试验。结果表明：新型燃烧系统对改善点燃式沼气发动机的可靠性与经济性具有显著效果。     

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。     

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。     

稀燃技术在车用内燃机上的应用研究

介绍了汽油机稀薄燃烧的进气道喷射稀燃系统、直接喷射稀燃系统和均质混合气压燃系统,分析了各稀燃系统的特点以及存在的问题,提出了在直接喷射稀燃系统的基础上实现均质混合气压燃燃烧是汽油机稀燃系统技术发展的方向。     

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。     

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.     

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。