袋式采样系统测量柴油机变工况下的微粒排放

采用自行设计的柴油机排气微粒袋式采样系统,试验研究了６１１０型柴油机的微粒排放。结果表明,在相同的运行工况下,袋式采样系统和分流稀释部分采样系统对柴油机排气微粒的测量结果具有较好的一致性,袋式采样系统可以实现分流稀释部分采样系统难以实现的变工况下排气微粒的测量。对于柴油机恒转速增扭矩的变工况过程,随着扭矩变化率的增大,微粒排放量逐渐增加,并且转速越低,扭矩变化率对微粒排放量的影响越大,使微粒排放增     

涡流水平对柴油机微粒排放的影响

用自选设计的喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，试验研究了不同工竞下缸内涡流对微粒排放的影响。结果表明，针对工况需要调整气缸内涡流水平是降低柴油机微粒排放的有效手段。中速况气缸内形成的挤气涡流和膨胀涡流基本可以满足燃料燃烧的需求，涡流强度在范围内的变化对降低柴油机排气微粒贡献不大。提高低束负荷工况螺旋进气道形成的相对较低的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，使微粒排放降低的主要因素是其中干烟排放量的降低。降低高速工况螺旋进气道形成的相对过主的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，微粒中可溶性有机成分的降低是导致微粒排放降低的主要因素。     

乙醇—生物柴油—柴油混合燃料对柴油机性能和排放的影响

基于乙醇、生物柴油和石化柴油物化性质的互补性,配制了乙醇-生物柴油-柴油混合的多组分燃料(简称BED燃料),在0℃、10℃、15℃、20℃环境下研究了BED燃料相溶性和稳定性,试验研究了6组不同比例BED燃料对柴油机性能和排放的影响.结果表明:在不对柴油机做任何改动的情况下,燃用BED燃料后在中间转速大负荷工况下动力下降较大,下降幅度随乙醇和生物柴油组分的增加而升高,最大降幅达到10.2％;当量燃油消耗率低于纯柴油,在低负荷时,不同比例BED燃料的当量燃油消耗率不呈现明显的变化规律,在高负荷时,当量燃油消耗率随BED燃料含氧量增加而降低,最大下降9.2％;CO排放量在高负荷时明显下降,最大下降70.1％;NOx排放量随BED燃料中生物柴油比例的增加而上升,随乙醇比例的增加而降低,标定工况下最大上升29％;THC排放量随生物柴油比例的增加而下降,随乙醇比例的增加而上升,其中标定工况下最大下降32.6％.     

电控EGR对农用ZS1110型柴油机排放的试验研究

进行了不同工况下EGR率对柴油机排放和性能影响的试验研究.在试验中研究了不同EGR率时NOx和微粒的变化规律,并对柴油机性能进行了分析.结果表明,采用电控EGR系统后农用ZS1110型柴油机的排放量下降明显.     

柴油理化特性对高压共轨柴油机微粒粒度分布的影响

利用TSI EEPS3090微粒粒度测试系统,试验研究了高压共轨柴油机燃用不同理化特性调和柴油时的微粒成分及微粒排放粒度分布特征,揭示了燃料着火性能及燃料组分对微粒排放特性的影响规律。研究结果表明,对于不同着火性能的燃料,中小负荷工况下微粒数量浓度分布曲线大致呈单峰结构,峰值位于30nm附近,排气中绝大多数微粒粒径处于5~300nm之间。适当提高燃料十六烷值,能够缩短滞燃期,增大扩散燃烧期比例,有助于减少核态微粒的排放数量。同时,燃料含硫量对核态微粒排放影响较大,含硫量高将导致核态微粒排放量增加。随十六烷值增加,排气微粒中可溶性有机物质（SOF）比例减小,干碳烟（DS）比例上升。     

废气冷却对柴油机微粒组分的影响

采用自行设计的微粒取样装置，在某一柴油机排气管不同温度处进行了排气微粒的取样。对采集的微粒样品进行了不可溶性有机组分(IOF)和可溶性有机组分(SOF)的分离，利用色谱一质谱联用技术对SOF进行了色谱分析。试验结果表明，标定转速及最大转矩转速的中小负荷工况下，柴油机排气微粒中绝大部分为IOF；同一工况下，取样温度降低，SOF的质量分数增大，组分种类增多，且烷烃质量分数增加，芳香烃质量分数减少。     

直喷式柴油机燃用生物柴油混合燃料试验研究

进行了295T型直喷柴油机燃用掺入不同比例生物柴油的混合燃料的试验研究.试验结果表明:掺烧生物柴油发动机转矩和功率略有下降,燃油消耗率增加,HC排放量显著减少,NOX排放量略有增加,CO、烟度在中低负荷阶段无明显变化,在高负荷阶段CO、碳烟排放显著减少.随着掺烧生物柴油比例的增加,CO以及HC、碳烟排放量有下降趋势,NOx排放量增加.     

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。     

甲醇柴油与生物柴油微粒排放粒径分布特

以石化柴油为参照,在发动机台架上,采用电子低压冲击仪及其附带的两级稀释系统测试了燃用柴油、甲醇柴油和生物柴油排放的不同粒径微粒的数量浓度、体积浓度,分析了发动机转速、负荷以及燃油种类对微粒粒径分布的影响.试验证明:在外特性下,柴油、甲醇柴油排放的微粒数量浓度随转速增大而增加,生物柴油排放的微粒数量浓度随转速没有明显变化规律;在2 300 r/min,生物柴油和柴油随负荷的减小排放的微粒数量浓度增加;标定功率下,柴油排放微粒的体积浓度大于生物柴油和甲醇柴油,但在核模态范围内,相对于柴油,甲醇柴油排放的微粒数量浓度是下降的,降幅达62.8%.生物柴油是上升的,升幅为30.7%.     

喷油器参数对直喷柴油机喷油及燃烧过程的影响研究

利用CFD软件对1115型柴油机在采用不同喷油器参数时的喷油及燃烧过程进行数值模拟,并分析了不同情况下的柴油机缸内燃油浓度场、示功图,排放等。结果表明:随着喷油器孔数增加、孔径减小,油柱破碎时间缩短,燃油蒸发雾化速度加快,空气利用率提高;油束贯穿距离下降,燃油碰壁现象减弱,燃烧室壁面附近的燃油量减少;油气混合速度提高,滞燃期内形成的可燃混合气量增加,燃油燃烧速率和压力升高率上升,碳烟排放量下降,但发动机零部件机械负荷和燃烧噪声增加、NOx排放量上升。     

增压柴油机文丘里管式EGR性能试验与评估

以某V型增压柴油机为研究对象,选定原机额定工况为设计工况点,设计并搭配了文丘里管式高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)系统。通过试验研究了不同工况下、不同EGR率对柴油机燃烧与排放性能的影响,在此基础上,针对不同工况下的EGR性能评估及最佳EGR率的确定问题,提出了一种基于灰关联分析优化的多目标灰色决策评估方法。试验结果表明,利用文丘里管可以达到废气的引射要求,能够有效改善柴油机的排放性能。当EGR率升至8%左右时,所有工况点的NOx均能降低25%左右,但烟度及油耗小幅增长;同转速下,柴油机在高负荷、高EGR率时烟度排放量更高,NOx的排放量基本随着EGR率的升高而直线降低;通过优化评估方法可以获得各工况的最佳EGR率,柴油机在低转速工况时,小EGR率获得了更高的综合评估值,因此宜采用小EGR率;随着转速提升,较高EGR率获得更高的评估值;当柴油机转速过高时,过高的EGR率取得的评估值反而下降,因此不宜采取过高EGR率。     

低排放的直喷式柴油机燃烧室形状的研究

针对６１１０直喷式柴油机进气系统和喷油系统的特点,设计了几种缩口燃烧室,研究了燃烧室形状对高压喷射直喷式柴油机性能和排放的影响规律,试验结果表明,缩口燃烧室有利于实现柴油机的动力性,经济性 和排放指标的折衷,特别是创造了氮氧化物排放和微粒排放同时降低的条件;大的底台体积和较长唇部的缩口燃烧室有利于延迟喷油,可以更加有利于氮氧化物和微粒排放的降低,喷油提前角和喷雾锥角决定着燃汪在燃烧室内的落点高度,     

柴油机燃用甲醇-柴油双燃料的控制与研究

针对甲醇-柴油双燃料增压柴油机,研究了甲醇喷射的控制方法和这种柴油机的排放性及经济性,并开发了控制甲醇喷射的电控装置,试验结果表明,这种控制方法能够提高甲醇对柴油的替代率,有效降低碳烟和NOx排放,改善柴油机的经济性。     

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。     

掺混重整气对汽油机燃烧及排放特性的影响

车载燃料重整制氢技术可以回收发动机尾气余热,在线制取重整气与汽油混合燃烧。基于一台1.6L四缸汽油机,在转速1800r/min,进气道绝对压力61.5kPa,理论当量比条件以及最大制动扭矩点火角条件下,考察混重整气对汽油机燃烧和排放性能的影响。试验结果表明：随着进气中重整气混合分数的逐渐增加,重整气中氢气的体积分数逐渐升高,燃油油耗率降低,指示热效率升高。尾气中HC、NOx和CO2的排放量降低,而CO的排放量则有所升高。     

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。     

喷射器位置对天然气发动机燃烧特性的影响

以高压直喷天然气发动机为研究对象,借助计算流体仿真软件CONVERGE探究高负荷下喷射器布置对缸内燃烧及排放特性的影响.每种燃料(柴油和天然气)分别通过2个独立喷射器实现缸内高压直喷,设计了中心对称和左右对称两种布局方式,并基于每种布置开展喷射器距离对发动机性能的影响研究.结果表明:喷射器距离影响柴油火核与射流区的相对...