柴油机排放颗粒物中石墨烯结构分析

为了了解不同粒径的柴油机排放颗粒物中石墨烯结构,利用激光拉曼光谱仪和软X射线谱学显微光束线站分析了不同粒径的柴油机排放颗粒物中石墨烯结构和碳原子价态信息。结果表明,排放颗粒的D1峰(由无序石墨烯边缘和基底碳原子的A1g对称振动而产生的)与D2峰(无序石墨烯表面碳原子的E2g对称振动)的相对强度在3.34~4.01之间,石墨烯缺陷类型主要为边缘缺陷。随着排放颗粒粒径的增加,D1峰的半高宽分别增加了2.8和6.7 cm-1,化学异相性增加;D1峰与G峰(是理想石墨烯晶格E2g对称振动引起的)的相对强度分别降低了14.67%和27.17%,石墨化程度提高;D3峰(代表排放颗粒中的无定形碳,主要包括有机成分、碎片和官能团)的相对强度R3分别降低了13.73%和39.22%,无定形碳含量降低。石墨烯晶格内部C-C键长与粒径关系不大,晶格内部C-C键长约为0.142 nm;随着排放颗粒粒径的增加,石墨烯微晶尺寸分别增加了约0.412和0.821 nm,相邻石墨烯间距降低,排放颗粒活性增加;脂肪族C=C化学键、脂肪族C-H和羧基C=O化学键含量降低,"石墨烯性"C=C、酚类C-OH和酮类C=O化学键含量增加。该研究可为不同粒径柴油机排放颗粒形成机理的完善和排放颗粒净化装置的优化提供参考。     

柴油机分卷流燃烧系统燃烧和排放性能试验研究

为了提高柴油机燃烧室的油气混合性能、降低燃油消耗率和碳烟排放,该文提出了柴油机分卷流燃烧系统。利用单缸机试验系统和仿真计算分析了分卷流燃烧系统在不同工况下的燃烧和排放性能。单缸机试验结果表明:在各试验工况下,分卷流燃烧系统燃油消耗率均比双卷流燃烧系统低,油耗最大降幅为5.41%,碳烟排放最大降幅为20.48%。仿真计算表明分卷流燃烧系统当量比为0.66到2区间内的燃油比例较高,当量比大于2的燃油比例较低,分卷流燃烧系统缸内当量比分布均匀,因而油耗降低,热效率提高,碳烟生成较少。分卷流燃烧系统对于推动柴油机节能减排有着重要的意义。     

电控喷油系统控制参数特性曲面的测量装置

以ＭＣＳ－８０９８单片机为微处理器,开发了一种汽车发动机多点喷油系统控制参数特性曲面的检测装置。用该装置实测了发动机空燃比和点炎提前角特性曲面。将测量结果用于发动机的实时控制,取得了比较满意的效果。     

内燃机径向滑动轴承的进化设计法

采用Matlab语言,分别运用改进型粒子群算法和基本粒子群算法,在最大限度满足液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数值和达到滑动轴承承载能力的条件下,对内燃机径向滑动轴承进行了优化设计。计算机仿真结果表明：采用改进型粒子群算法的轴承孔直径、轴颈直径、轴承宽度、承载量系数等优化参数效果最好,符合实际工艺要求,且滑动轴承承载能力最强。改进型粒子群算法优化结果明显优于基本粒子群算法的优化结果,表明改进型粒子群算法应用于内燃机问题的优化求解切实可行。     

内燃机高速瞬态数据采集分析系统的开发

阐述了自主开发的内燃机瞬态数据采集分析系统的结构,工作原理,软件设计和内燃机工作过程和瞬态过程分析软件。该系统可实现内燃机8通道模拟量的同步采集和瞬时转速的测量,并可进行内燃机过渡过程动态数据采集;开发的并行口（EPP接口）电路可使上位PC机和下位单片机进行高速的数据传输,采用分离式设计,系统安装方便,不受上位机的限制。     

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。     

用于天然气发动机怠速控制的模糊PID控制器

考虑到天然气发动机怠速过程的非线性、时变性和不确定性,提出了一种怠速模糊PID控制模型,并利用MATLAB所提供的Simulink工具进行了仿真。结果表明,在怠速工况下,模糊PID控制较数字PID控制转速波动小,控制效果好。     

基于试验设计的汽油机进气系统参数多目标优化

以集成优化方法为基础,建立汽油机进气系统优化流程,结合发动机循环模拟工具Boost进行计算,并通过试验对模型进行了验证.以标定转速下的进气系统几何参数(进气管长度、直径、谐振腔容积)、点火提前角与循环喷油量为设计变量,应用DOE试验方法,对发动机性能进行多目标优化计算,归纳了进气系统关键参数对整机性能的影响及各变量参数对发动机性能的影响规律,总结了进气管长度对发动机速度特性的影响,为进气系统优化设计提供了一种高效快捷的方法.     

正丁醇/柴油喷雾特性及缸内混合气形成过程数值模拟

为了研究正丁醇掺混比对燃料自身喷雾特性的影响以及探讨缸内喷雾过程随掺混比的变化规律,该文采用定容弹试验和缸内喷雾数值模拟相结合的方法,正丁醇掺混比从0增加到40%,分析了燃料的理化特性。采用定容弹试验系统对燃料的喷雾参数进行了研究,采用缸内模拟的方法分析了掺混比对喷雾过程的影响。结果表明,定容弹环境下,正丁醇掺混比增加40%,贯穿距离减小4.95%,喷雾锥角增大16.7%,喷油压力增加30 MPa,喷雾锥角增加28.43°;缸内喷雾过程中,掺混比对贯穿距离影响较小;混合气形成初始阶段,掺混比越高,燃料的SMD(sauter meandiameter)越小,最终趋于一致;随着掺混比增加,燃料喷射质量降低,蒸发质量上升;掺混比越高,喷注的速度峰值降低;在喷注下游中心区域喷雾液滴数密度最高;正丁醇有助于缸内的喷雾过程,掺混比增加,喷雾特性越好。