汽油发动机的异常燃烧

汽车发动机的燃烧过程有正常燃烧和异常燃烧,最常见的异常燃烧有爆震燃烧和表面点火两大类,本文对此两种燃烧过程做简要分析。     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿真

进行了当量比=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验.通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真.结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高.当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能.     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿

进行了当量比φ=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验。通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真。结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高。当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能。     

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。     

双燃料发动机燃烧经济性和稳定性研究

对天然气和柴油双燃料发动机的复合燃烧规律进行了研究,主要阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对双燃料的耗热率、燃烧循环变动和爆震燃烧的影响。特别指出天然气、柴油双燃料燃烧经济性和稳定性的主要特点、存在问题及解决的途径。     

影响汽车甲醇发动机燃烧特性的敏感因素分析

针对影响汽车甲醇发动机燃烧特性的敏感因素,研究不同发动机转速、进气温度和过量空气系数对其燃烧特性的影响.建立甲醇发动机燃烧室模型,利用AVL-Fire仿真分析不同因素下甲醇发动机的气缸压力、缸内温度和放热率的变化规律,对比不同因素下最高气缸压力、缸内温度和放热率峰值的变化程度.结果表明,过量空气系数对甲醇发动机的最高气...     

发动机燃烧诊断试验系统设计

介绍了一种基于离子电流检测方法的发动机燃烧诊断试验系统,该系统能够提供空燃比可调的混合气：能够控制进气量、点火时间,能够模拟发动机燃烧过程并且能够获得信噪比较高的离子电流信号。     

浅谈汽油机的不正常燃烧

正常燃烧的燃烧过程是从电火花强制点火,经火焰传播,最终将燃烧室内的混合气全部烧完的一个完整过程。如果汽油机中的燃烧过程不按这一步骤进行,则为不正常燃烧。常见的不正常燃烧有两种,一种是爆震燃烧,另一种是表面点火。下面就两种不正常燃烧的危害、形成原因以及防止措施详述如下。     

汽油发动机冷却系统常见故障检测分析

文章以汽车发动机冷却系统为对象,在分析冷却系统组成结构与循环路线的基础上,研究冷却系统温度过高常见故障的检修。     

甲醇缸内直喷发动机均质燃烧特性研

在一台四缸柴油机改造的火花点火甲醇缸内直喷发动机上,高负荷时,在进气冲程将燃油喷入缸内,形成近化学计量比的混合气来实现均质燃烧.通过对典型工况的气缸压力的测量和分析,探讨了不同参数对甲醇发动机燃烧特性的影响.结果表明:甲醇缸内直喷发动机最大功率和最大扭矩比原机分别提高5.88%和20.90%,发动机最高热效率可达35.3%,远高于普通汽油机水平.甲醇缸内直喷发动机的滞燃期和急燃期随负荷的增加而变小.全负荷时,甲醇发动机的燃烧放热始点随转速的增大而推迟,滞燃期和急燃期随转速的增大而增加.发动机循环变动随工况的变化规律与滞燃期一致.     

复合供气压燃式天然气发动机的燃烧过程

根据分层燃烧的理论,设计了分隔室复合供气式压燃天然气发动机。采用化学动力学与CFD耦合的方法,对该发动机在复合供气方式下的着火和燃烧机理进行了模拟计算。结果表明,复合供气模式下由于在主、副燃烧室中可形成较明显的温度分层和浓度分层,实现了分层燃烧方式,获得了较宽的运行范围,平均指示压力达到0.63MPa,比进气道供气模式约高50%。     

天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟

建立了天然气发动机的三维CFD模型,验证了模型的有效性,计算和分析了缸内压力场、流场、温度场和NOx的变化情况.研究结果表明,该模型计算得到的缸内最高爆发压力与实测值较为接近,可以用于天然气发动机的工作过程计算;燃烧过程中火花塞始终处于高温区,天然气发动机设计时应考虑到火花塞周围的充分冷却:天然气发动机采用稀燃技术,大大减少了NOx的生成.     

双燃料涡流室式发动机的燃烧模拟计算

针对涡流室双燃料发动机的特点，按下述方法来模拟其燃烧过程：副室的燃烧主要由引燃油的燃烧速率控制，其放热率等于引燃油放热率与气体燃料放热率之和；主室的燃烧主要取决于紊流火焰的扩展以及从副室喷来的未燃燃料的燃烧速率。各区之间用质量和能量的平衡方程相互联系。根据所建立的模型编写了计算程序并对计算结果作了验证。文中用该程序对一台样机进行了性能预测，指出了进一步研究的方向。     

柴油/甲醇组合发动机燃烧压力特性研究

采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式对增压共轨发动机进行缸内燃烧压力特性研究。对比分析了DMCC模式和纯柴油模式下的缸内燃烧压力、压力升高率、最高燃烧压力和燃烧放热率。结果表明:DMCC模式大大改变了放热率的形式,使得着火始点较原机推迟很多;并且燃烧过程中的预混燃烧比例明显加大,扩散燃烧的比例减少。该研究结果为大幅度提高柴油机效率、减少有害气体排放提供了理论依据。     

定容燃烧模拟装置内氢气绝热理论燃烧温度的计算

进行了定容燃烧模拟装置内氢气绝热理论燃烧温度的热力学分析和计算,在定容燃烧弹内,实际的燃烧过程是定容过程而不是定压过程,应在定容绝热条件下进行氢气绝热理论燃烧温度的计算,氢气的定容绝热理论火焰温度和定压绝热理论火焰温度是不同的,在化学反应平衡方程式所需的化学计量浓度附近,其燃烧温度和压力都达到最大值。     

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。     

天然气发动机燃烧过程非线性动力学特性

利用非线性动力学数据分析技术对增压中冷天然气发动机燃烧过程的动力学特性进行了研究,结果表明:混合气浓度从当量比=1.00降低到稀燃极限时由缸压时间序列重构的二维相空间中,系统运动轨线都是有限范围内的非周期运动,轨线具有复杂、扭曲、重叠的几何结构;无论发动机是在当量混合气还是稀燃极限条件下运行,嵌入维m大于某一值以后,吸引子的关联维D均能达到饱和值且为分数,随着混合气变稀,燃烧循环变动增加,D逐渐增加,当=1.00、0.77、0.70和0.63时D分别为1.27、1.33、1.58和1.87,最大Lyapunov指数(LLE)大于零,分别为0.008 6、0.011、0.013和0.015 7,因此天然气发动机燃烧系统是一个低维非线性混沌系统。     

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。     

利用分层EGR提高甲醇发动机燃烧性能的研究

针对一台具有螺旋进气道的点燃式甲醇发动机,采用进气道加装螺旋隔板的方式实现了EGR和新鲜充量的分开引入。应用CFD仿真软件FIRE模拟了不同EGR通入压力和通入时间下EGR分层的效果。结果表明,EGR通入压力对EGR分层影响不大,而EGR的通入时间对EGR分层效果影响很大。当新鲜充量的通入压力为80k Pa,EGR的通入压力为130 k Pa且EGR在290°CA BTDC(压缩上止点前)停止通入时,可实现最佳的分层效果,此时火花塞附近的EGR浓度最低,为25%,燃烧室凹坑内的EGR浓度最高,为44%,EGR分层梯度达到19%。同时,还对比分析了EGR对甲醇发动机燃烧性能的影响,发现分层EGR较均质EGR可有效地提高缸压峰值、提前燃烧始点和缩短燃烧持续期,有利于发动机燃烧性能的改善。     

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.