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。     

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.     

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。     

乙醇HCCI燃烧过程影响因素的数值模拟

根据乙醇氧化反应的化学反应动力学的机理，在零维模型基础上建立了HCCI燃烧模型。采用能够自动调节步长的Gear算法求解复杂化学反应动力学问题，在计算速度和计算精度上得到了很好的效果。对转速、EGR（排气再循环）率等因素对燃烧特性的影响进行了研究，为乙醇HCCI燃烧过程的分析提供依据。     

汽油机HCCI燃烧过渡过程控制策略

利用可变气门机构使部分残余废气留在缸内,是实现汽油机HCCI燃烧的切实可行的方法,然而多气门参数的调节又给燃烧控制增加了难度。本文通过试验,研究了全可变气门机构中4个控制变量对汽油机HCCI燃烧过程的影响,并对过渡过程中发动机负荷相对于各控制变量的动态响应时间进行了比较。研究发现,实现HCCI燃烧过渡过程的快速响应,应当采用适当的控制参数的耦合策略。试验结果表明,进、排气门相位的对称性原则和气门升程的同步性原则可以简化耦合策略,并改善IMEP的过渡响应。这一结果为4VVAS-HCCI汽油发动机过渡过程控制策略的研究提供了参考。     

汽油机HCCI燃烧过渡过程控制策略

利用可变气门机构使部分残余废气留在缸内,是实现汽油机HCCI燃烧的切实可行的方法,然而多气门参数的调节又给燃烧控制增加了难度.本文通过试验,研究了全可变气门机构中4个控制变量对汽油机HCCI燃烧过程的影响,并对过渡过程中发动机负荷相对于各控制变量的动态响应时间进行了比较.研究发现,实现HCCI燃烧过渡过程的快速响应,应当采用适当的控制参数的耦合策略.试验结果表明,进、排气门相位的对称性原则和气门升程的同步性原则可以简化耦合策略,并改善IMEP的过渡响应.这一结果为4VVAS-HCCI汽油发动机过渡过程控制策略的研究提供了参考.     

微型HCCI自由活塞发动机着火模型的研究

通过分析微型自由活塞发动机HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧过程主要受化学动力学控制的特性,结合自由活塞运动特点,使用变体积法对单次冲击微型HCCI自由活塞发动机着火时刻进行预测,并建立了相应的模型.在一台微型自由活塞发动机装置上,运用该模型对不同初始混合气压力情况进行了着火时刻的预测模拟,得到一定的结果,并进行了理论分析.     

醇类添加剂改善HCCI发动机高负荷爆震试验

在基础燃料(PRF90)中添加少量甲醇和乙醇,研究醇类添加剂对HCCI发动机爆震的影响。试验燃料含甲醇和乙醇体积分数分别为1%、3%、5%,在一台改造过的四缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验。试验结果表明,在发动机转速为1400r/min、相同循环喷油量的稳态工况下,随着甲醇和乙醇体积分数的增加,燃烧缸压和放热率峰值逐渐降低,燃烧持续期逐渐增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽。在较小的体积分数下,甲醇和乙醇的抗爆能力接近,甲醇略优于乙醇,随着体积分数的增加,优势加大。含醇燃料的失火界限比基础燃料窄,HCCI发动机失火可能性增加,兼顾爆震与失火性能,甲醇或乙醇的体积分数应在     

醇类添加剂改善HCCI发动机高负荷爆震试验

在基础燃料(PRF90)中添加少量甲醇和乙醇,研究醇类添加剂对HCCI发动机爆震的影响.试验燃料含甲醇和乙醇体积分数分别为1%、3%、5%,在一台改造过的四缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验.试验结果表明.在发动机转速为1 400 r/min、相同循环喷油量的稳态工况下,随着甲醇和乙醇体积分数的增加,燃烧缸压和放热率峰值逐渐降低,燃烧持续期逐渐增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽.在较小的体积分数下,甲醇和乙醇的抗爆能力接近,甲醇略优于乙醇,随着体积分数的增加,优势加大.含醇燃料的失火界限比基础燃料窄,HCCI发动机失火可能性增加,兼颐爆震与失火性能,甲醇或乙醇的体积分数应在1%左右.     

影响汽车发动机燃烧过程的几个因素

发动机燃烧的好坏对汽车的使用有很大影响,本文从汽油的抗爆性与蒸发性、点火提前角、混合气成分、转速、负荷、压缩比六个方面来分析各因素对发动机的燃烧过程的影响。     

柴油机清洁燃用甲醇的组合燃烧法

提出了柴油机燃用甲醇的组合燃烧法,即在容易产生醛类有害排放的低负荷工况采用柴油,而中大负荷工况采用柴油和甲醇共燃的方式,达到柴油机清洁燃用甲醇的目的。试验结果表明,采用组合燃烧方式,不仅在燃烧甲醇时避免了醛类排放高的问题,而且使柴油机的碳烟和NO2排放大为降低。     

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。     

柴油机共轨电控喷油系统控制技术探析

为了降低柴油机的能源消耗和减少废气排放污染,满足节能和排放法规的要求,柴油机电子控制技术成为当今内燃机发展的必然趋势.为此,从柴油机的电控原理出发,探讨了柴油机的位置控制和时间控制技术,分析了柴油机高压共轨电控喷油系统的压力控制技术、喷油量控制技术、喷油率控制技术和喷油定时控制技术.     

燃料组分和分子结构对NO_x生成的影响

生物柴油的主要组分含有不饱和双键,分子碳链较长,含氧量在10%左右,这些特殊的燃料组分和分子结构对NOx的形成有重要影响。为了探讨燃料组分和结构对NOx排放的影响规律,运用Chemkin软件中的闭式均相反应器模型,模拟了元素组成相同或相近、分子结构类似的若干组物质NOx的生成,考察了饱和程度、碳链长度、含氧量对NO,NO2生成和燃烧温度的影响。研究结果表明,双键数量越多,燃烧温度升高,NOx的生成速率越快,NOx的生成量越大;较长的碳链在一定程度上能抑制NOx的生成;较高的含氧量能促进燃烧温度的升高,导致NOx生成量增大。     

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。     

ZH1105W柴油机喷嘴参数优化的数值模拟研究

采用多维数值模拟软件STAR-CD及ES-ICE对直喷式柴油机ZH1105W缸内喷雾和燃烧过程进行了三维数值模拟,计算了3种不同喷嘴4×0.32,5×0.27和6×0.22 mm对柴油机燃烧过程的影响以及对NOx和Soot排放的影响,得出了3种不同喷嘴下气缸内的可燃混合物、温度、NOx和Soot的分布图,同时分析了NOx和Soot随曲轴转角的变化情况。研究结果表明,在ZH1105W柴油机中采用5×0.27 mm喷嘴,可以改善燃油雾化质量和油气混合质量,同时获得较好的燃烧和排放性能。     

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。     

多缸柴油机起动过程的计算机仿真

考虑影响起动过程的各种因素，建立了一个多缸柴油机起动过程的计算机仿真模型。对一台多缸柴油机进行了仿真计算，计算结果与实测值较为吻合。研究了几个设计参数、运转参数和环境状态对起动过程的影响，表明这种仿真方法对于参数的变化很敏感，可以用于多缸柴油机起动性能的研究。     

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。     

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。