混合比对正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机燃烧特性的影响

以1台水冷、自然吸气双缸柴油机的2#缸改造成的HCCI发动机为试验对象,研究混合比对正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机燃烧特性的影响.利用发动机台架,采用不同混合比燃料依次进行试验,对比分析了正丁醇/柴油混合燃料HCCI发动机在转速为1 000r/min、过量空气系数为2.5、进气温度为140℃下的缸内压力、压力升高率、燃烧放热率、缸内温度、循环变动系数等参数.结果表明:混合比对HCCI发动机燃烧特性影响很大;随混合比升高,峰值缸内压力、峰值压力升高率和最大燃烧放热率先升高后降低且峰值出现时刻滞后;缸内温度下降,峰值压力循环变动系数先降低后升高,指示热效率升高但不显著.     

转速和冷却液温度对汽油HCCI燃烧特性和排放的影响

为研究转速和冷却液温度对汽油HCCI燃烧特性和排放的影响,在一台改造的试验发动机上进行相关的试验.结果表明:随着转速的增加,转速升高,缸内峰值压力升高,缸内温度变化不大,只是最高温度对应的曲轴转角提前,燃烧始点对转速不敏感,燃烧持续期缩短;当冷却液温度升高,缸内峰值压力和压力升高率升高,瞬时放热率增大,缸内峰值温度和燃烧始点基本不受冷却液温度变化的影响,冷却液温度升高,缸内向外散失的热量减少,燃烧持续期缩短,HC和CO排放减少,由于缸内温度一直不是很高,不利于NOx排放生成,在本次试验中测得的排放为零.     

柴油机燃用甲醇-柴油混合燃料燃烧特性的研究

在测定甲醇和柴油物理性质的基础上，以稳定时间为前提，配置多种甲醇、柴油、水、乳化剂的混合燃料，从中选出稳定时间长、粘度接近柴油的混合燃料与纯柴油进行了台架对比试验。结果表明：柴油机燃用甲醇－柴油混合燃料比燃用纯柴油节油效果显著，节油率达到12.6％，并有效降低了柴油机的排放污染。     

复合HCCI与进气道喷射HCCI燃烧特性及运行范围对比

【目的】为了进一步改善HCCI的燃烧状况,并拓展其运行范围.【方法】对缸内直喷与进气道喷射结合下的复合HCCI和仅进气道喷射模式下的HCCI发动机的燃烧特性及运行范围进行了对比.【结果】复合HCCI的峰值缸内压力、峰值缸内温度和峰值瞬时放热率均有所升高,且对应的曲轴转角有所提前,表明燃烧时刻有所提前.其中,峰值缸内压力较单纯进气道喷射时升高了0.6 MPa,峰值压力对应的曲轴转角平均值提前了1.2°CA,燃烧持续期也缩短至10°CA左右.【结论】缸内直喷正庚烷可明显改善正丁醇HCCI的燃烧状况,降低HCCI的循环变动,在一定程度上控制正丁醇HCCI的燃烧相位,使得平均指示压力和指示热效率有所提高,并且使得HCCI发动机的运行范围得到拓展.     

生物质成型燃料的热解燃烧特性试验研究

研究了棉杆成型块等生物质固体燃料在小型移动层上吸式热解燃烧炉中的热特性.结果表明,密度较大的棉杆成型块升温速率和降温速率均较低,挥发份的逸出时间增加,高温燃烧时间延长,炉子的热效率提高.棉杆成型块在炉胆中的充填量对可燃气体的稳定燃烧和高温火焰的持续时间影响显著.填满炉胆的棉杆成型块的燃烧性能优于棉杆,其燃烧热效率达39.3%,为棉杆的1.72倍.     

乙醇与柴油混合燃料的燃烧特性和排放特性试验研究

研究了以正丁醇为助溶剂的乙醇与柴油混合燃料的燃烧特性和排放特性.结果表明,混合燃料与纯柴油相比,发动机的当量燃油消耗率在低负荷工况时比柴油高,在负荷为17%时,E20比E0高出10%,在大中负荷工况时与纯柴油相当.NOX和碳烟排放在各种工况下都显著降低,在100%负荷时,E20比纯柴油碳烟排放降低了43%.在中小负荷时纯柴油的CO排放最低,在大负荷时差别不大.混合燃料的HC排放在所有工况下都高于纯柴油,特别是小负荷17%时,E20比E0高300%.随着乙醇比例的增加,NOX降低,HC增加,当量燃油消耗率、CO、碳烟在小负荷时增加、大负荷时降低.     

高原地区双燃料发动机功率性能试验

针对高原地区进气压力较低导致的双燃料发动机功率下降等问题,对ZS1115单缸沼气/柴油双燃料发动机进行了功率恢复试验研究,研究了压缩比对发动机功率、燃油消耗率和排气温度的影响.结果表明:将沼气/柴油双燃料发动机压缩比改装为19∶1时,达到了原柴油机压缩比为17∶1时的功率水平,燃油消耗率和排气温度降低,达到了节省能源降低有毒气体排放,提高经济效益的效果.     

基于ANSYS的内燃机气门控制装置的动力学分析

介绍了一种新型内燃机气门开缸控制装置,可实现分缸断油、自动减压起动。为验证其可靠性,以在6135型柴油机上加装的控制装置为例,利用ANSYS软件对压板进行了瞬态动力学分析、模态分析和谐响应分析。分析了压板的应力、变形、固有频率以及对振动激励载荷的响应情况并进行了优化,分析结果表明将压板拐角处圆角半径增大至15 mm可提高压板刚度,提高固有频率,使第1阶固有频率提升了16.05%,第1阶响应频率由90Hz提升至110 Hz有利于避开共振,同时对静载荷和冲击载荷的承受情况均有明显改善,稳定后的应力数值降低了43%,冲击造成的摆动幅值下降了29.6%,稳定时间下降了14.28%,有利于气门控制装置可靠性的提高。     

S195柴油机燃用乳化油的试验研究

本研究采用不同含水率配制的乳化油,在S195型柴油机上进行试验,试验时给出较佳的喷油压力,供油提前角及水油比,根据优化结果,在常用负荷区域内,比油耗下降7～9％,排温下降20℃,烟度下降2.0波许单位。     

内燃机剩余寿命预测的仿真研究

内燃机使用寿命主要取决于缸套、活塞、曲轴轴承等主要磨损的磨损程度。在找出这些部件的损坏主要因素，并这些因素之间的定量关系后，根据系统动力学原理采用软件STELLA-Ⅱ对系统进行模拟仿真，为预测内燃机的剩余寿命创造了条件。     

用后处理装置减少DMDF发动机的有害排放

目的 在一台增压中冷电控单体泵的四缸柴油机上采用柴油/甲醇双燃料（DMDF）燃烧方式进行台架实验,研究了甲醇替代率和不同后处理装置对有害气体、烟度和微粒排放特性的影响。结果 结果表明：在排气管加装柴油机氧化催化转化器（DOC）耦合微粒催化转化器(POC)可以大幅降低双燃料燃烧产生的THC和CO,基本可以实现零排放;与催化前相比,微粒的总数量浓度和总质量浓度均有大幅度降低,平均降幅分别为91.7%和88.1%;烟度排放得到改善,平均降幅为21.9%;同时,该后处理装置对DMDF发动机的NO_x排放无明显影响。与之不同,双DOC耦合的后处理装置对THC和CO的催化效率略优于DOC+POC,但在大部分工况下会导致NO_x和烟度排放的同时增加。