车用二甲醚发动机的外特性和排放试验

在D6114ZLQB型柴油机上进行了燃用二甲醚的外特性和排放试验。和燃用柴油相比,二甲醚发动机动力性能特别是低速扭矩有了很大的提高;NOx和HC排放体积分数显著降低,CO排放量比柴油机有所升高,二甲醚发动机的排放全面达到欧排放标准;二甲醚发动机在全工况范围内实现了无烟排放,微粒排放仅为欧标准的50%。安装二甲醚发动机的城市客车样车的性能优于柴油车。     

车用直喷二甲醚发动机的排放控制试验

对CA498型车用直喷二甲醚发动机采用2种排气再循环（EGR）方案进行试验研究。结果表明，随着EGR率的增加，2种方案都可以降低二甲醚发动机的NOx排放量，其中采用方案2冷EGR时NOx排放量下降显著，EGR率达到20％时，NOx排放量可下降约40％，且二甲醚发动机的热效率无明显下降。在二甲醚发动机上加装氧化型催化反应后处理器的试验结果表明，氧化型催化反应器在所有工况下都可使二甲醚发动机的CO排放量显著下降。试验结果表明采用EGR、氧化型催化反应处理器是控制二甲醚发动机排放的有效措施。     

二甲醚-棕榈油混合燃料发动机的试验研究

通过在S195柴油机上进行试验研究,分析了二甲醚-棕榈油混合燃料对柴油机性能的影响.结果表明:使用添加10%～20%二甲醚的棕榈油混合燃料,发动机运转稳定,保持了原机的动力性;混合燃料的油耗率略高于棕榈油;发动机的排放获得了较大程度的改善.与棕榈油相比,2000r/min时,DME10的CO排放最大降幅达53%,DME20达65%;HC排放高于棕榈油,且DME20高于DME10,但DME20的最大值也仅为38×106,仍保持了柴油机HC排放较低的特点;NOx的排放DME10最大降幅达38%,DME20达54%;DME10的烟度值最大降幅达40%,DME20达55%.喷油提前角为18℃A时,能够获得较好的经济性与排放性.     

二甲醚发动机SCR系统仿真分析与结构优化

为了更好地对二甲醚发动机SCR催化还原性能进行优化,降低排放尾气中NOX的含量,利用仿真软件Fluent研究SCR催化转化器扩张管扩张角度、催化剂载体长度、催化剂载体间隙、收缩管收缩角度等结构参数对催化转化器内部气体流动均匀性的影响,从而为SCR催化转化器的结构优化提供依据。通过Nelder-Mead算法结合Latin hypercube sampling法选取SCR催化转化器的最优结构参数组合。结果表明：SCR催化转化器最优组合参数结构下催化剂载体前端面气体流动均匀指数为89.94%,比优化前提高5.73%,优化后能够有效提高NOX转化效率。     

二甲醚与柴油混合燃料发动机燃烧性能试验

在一台四缸柴油机上进行了二甲醚(DME)与柴油混合燃烧试验.在燃料供给系统中附加二甲醚燃料预混合供给系统,二甲醚通过混合器与空气预混合后随空气进入气缸,柴油由原燃油系统供给.研究结果表明:柴油与二甲醚混合燃烧时,随着二甲醚量的增加,燃烧始点提前,二甲醚早燃现象明显,导致发动机工作粗暴,燃烧性能恶化;在二甲醚中加入30%以上的着火抑制剂(LPG),可以有效推迟着火时间,控制燃烧始点.     

废气再循环对HCCI发动机UHC和CO排放的影响

在中、低温化学反应分解链的基础上阐明了内部废气再循环(EGR)的作用,试验了火花点火和稳定燃烧在高EGR水平时的可能性,证实了第一阶段着火之前预燃反应的重要性,分析了未燃碳氢化合物(UHC)和CO的来源,指出了降低UHC和CO排放的有效方法,将预燃反应和可靠的火花点火、稳定的火焰传播与减少UHC和CO排放有效地联系在一起。指出了UHC和CO主要来自燃烧室余隙中的燃料,证实了影响UHC和CO排放的主要因素不是燃烧温度。     

供油系统对二甲醚发动机燃烧循环变动的影响

通过采集分析二甲醚发动机示功图,试验研究了喷射系统参数和低压供油系统参数对二甲醚发动机燃烧循环变动的影响.结果表明:增大喷孔直径可以减小燃烧循环变动,高速时喷孔直径对燃烧循环变动的影响较低速时更显著;增大喷油器的开启压力,低速时燃烧循环变动增大,高速时则反之;发动机负荷增加,燃烧循环变动减弱;供油提前角从BTDC 6°CA提前到BTDC 13°CA后,燃烧循环变动系数呈先增大后减小的趋势;增加低压供油系统储能器的体积可以有效控制燃烧循环变动.     

农用柴油—二甲醚发动机喷雾、燃烧与排放性能数值研究

为研究二甲醚作为替代燃料的可行性,本文利用CFD软件对农用柴油机和二甲醚发动机在标定点的缸内燃料喷射雾化、燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究.结果表明,计算所得的缸内平均压力和放热率曲线与试验值吻合良好.研究发现,柴油的喷雾贯穿距接近于二甲醚的2倍,而二甲醚的喷雾蒸发延迟角比柴油约小2°CA,且二甲醚的蒸发持续期比柴油约短10°CA.同时还发现,与柴油相比,二甲醚燃烧温度分布较均匀,且最高温度比柴油要低,决定了二甲醚发动机燃烧产生的NOx排放比柴油机降低了50%.     

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。     

乙醇、乙二醇二甲醚与柴油混合燃料排放特性研究

提出了将乙二醇二甲醚作为乙醇柴油燃料的一种组成成分,利用乙二醇二甲醚好的发火性来改善乙醇柴油燃料差的发火性。试验表明乙二醇二甲醚与乙醇、柴油互溶,具有较好的稳定性。对三种比例混合燃料测试了柴油机在主要工况下的性能与排放特性,得出乙二醇二甲醚加入量以E20为最佳,此时,烟度降低了约80%,NOx略有增加,燃油消耗率略有下降。此外考察了随着十六烷值的变化对混合燃料的排放特性的影响,得出随着十六烷值的增加,NOx排放逐渐增加,对烟度和经济性存在一个最佳值。     

二甲醚/柴油混合燃料在柴油机上应用

在柴油机上进行了燃用不同比例的二甲醚/柴油混合燃料的试验研究,结果表明,燃油系统不做改动的情况下,燃用二甲醚与柴油混合燃料时,随二甲醚掺烧比例的增加,NOx和碳烟排放均下降,CO和HC排放性能也有所改善,动力性和经济性与原机无明显差异,对改善柴油机的排放有着重要的作用.     

稀释气体对二甲醚着火延迟特性的影响

在上止点压力1.5 MPa,上止点温度670~795 K,当量比为1的实验条件下,利用快速压缩机(RCM)研究了N_2、N_2/Ar(50%/50%)和Ar/CO_2(61.2%/38.8%)稀释气体对二甲醚(DME)着火延迟期的影响。利用CHMKINPRO软件在较大温度范围内进行了模拟研究。结果表明:不同稀释气体组分对二甲醚混合气体第一阶段着火延迟期影响很小,但对总着火延迟期具有较大的影响,尤其在负温度系数(NTC)区间的起点温度附近。与N_2相比,N_2/Ar(50%/50%)使得实验中总着火延迟期缩短30%。稀释气体的化学效应对第一阶段着火延迟期和总着火延迟期的影响均很小。在低温区间和NTC区间,稀释气体的热效应起主导作用,而当上止点温度超过NTC区间时,CO_2的化学效应影响增强且超过热效应而起到主导作用。随稀释率增加,DME混合气体第一阶段着火延迟期略有延长,而总着火延迟期出现明显延长,且总着火延迟期的NTC现象变得更加明显。     

基于AMEsim的柴油机二甲醚供给系统仿真研究

借助AMEsim仿真软件,建立了ZS1100柴油机机械式供油系统模型,并进行了各个运动件的动态响应特性仿真和分析,得到了柴油机燃用二甲醚供给系统的改进结果,对柴油机燃用二甲醚的供给系统的研究和开发提供了一个有效的工具。     

二甲醚燃料特性及其应用性能试验研究

介绍了二甲醚(DME)的理化特性和燃料特性，分析了DME作为压燃式发动机代用燃料的优点与存在的问题。性能试验结果表明，DME发动机炭烟排放非常低。对于自然吸气DME发动机，在中小负荷工况下，CO排放与柴油机相近，THC排放比柴油机低；但在大负荷工况时，由于混合气形成条件苛刻，燃烧不完全，易造成CO和THC排放较高。采用增压技术有利于降低排放和改善燃料经济性。     

柴油机燃用乙醇的研究进展

介绍了乙醇的理化特性及其作为柴油机代用燃料的性能优势,详细综述了乙醇作为柴油机燃料的各种燃用方式的研究进展,并对乙醇在柴油机中应用前景和存在的问题进行了探讨。     

内燃机燃用氢气的研究进展

介绍了氢气的特点及作为代用燃料的优势,详细综述了氢气作为发动机燃料的各种燃用方式的研究进展,并对氢气在内燃机中的应用前景及存在的问题进行了探讨.     

二冲程汽油机电控燃油喷射研究

研制了二冲程汽油机低压半直接燃油喷射电控系统。进行了电控系统设计、发动机控制参数的实验标定和发动机台架实验等研究工作。结果表明,二冲程电控汽油喷射汽油机比化油器式汽油机具有更好的燃油经济性与怠速排放指标。     

基于发动机特性建模的研究

发动机外特性和万有特性是研究汽车动力性的基础,选择合适的方法进行发动机数学建模,是研究汽车动力性和燃油经济性的关键。发动机数学建模采用了曲线拟合及曲线拟合和线性插值相结合的方法,并根据某发动机的实验数据,进行了实验验证。