汽柴油双燃料发动机燃烧性能试验研究

基于一套经改造的汽柴油混合双燃料发动机系统,在柴油发动机进气道安装汽油喷射系统实现缸内均质的混合气制备,通过上止点直喷柴油控制燃烧相位,通过调整汽柴油比例及EGR比例研究双燃料发动机燃烧性能。研究显示:相比原机,汽柴油比例增大,排气温度降低,当汽柴油比例提高到65%时,呈现出低温燃烧效果,同时降低NOx和碳烟的排放,燃烧持续期缩短,最大压力升高率增大,但是整体燃烧效果更优;从EGR特性及其对缸内燃烧过程和发动机燃烧性能的影响来看,此款双燃料发动机在小负荷时宜采用热EGR,在大负荷时宜采用冷EGR;双燃料发动机进气温度提升对燃油消耗率和碳烟并没有明显影响,而对于NOx来说,进气温度会改善发动机燃烧性能提升缸内燃烧温度,进而NOx排放会出现恶化现象。     

柴油/酒精双燃料喷射控制试验的虚拟仪器技术应用

为进行燃用柴油／酒精双燃料电子控制喷射发动机的性能试验,确定掺烧乙醇时,发动机在整个转速和负荷范围内,柴油／酒精的混合比例对发动机综合性能的影响,找出最佳的柴油／酒精混合比例随转速、负荷的变化规律,利用虚拟仪器技术,设计了可对柴油／酒精混合比例进行编程控制且在现有发动机上易于改造的柴油／酒精双燃料喷射计算机控制试验系统。     

高替代率下CNG/柴油双燃料发动机燃烧特性研究

对高替代率下CNG/柴油双燃料电控发动机燃烧特性进行了研究,基于实测示功图分析气缸压力升高率、燃烧放热率及最大气缸压力循环变动随工况变化的规律。结果表明,高替代率下,转速和负荷是影响双燃料发动机燃烧的重要因素;转速不变时,随着负荷增加,双燃料发动机的压力升高率、最大气缸压力的平均值、最大放热率均增大,燃烧始点提前;负荷不变时,随着转速增加,双燃料发动机的燃烧放热率增大,燃烧始点相对滞后;高天然气替代率下CNG/柴油双燃料电控发动机的燃烧特性循环波动较小,燃烧过程较稳定。     

大负荷下柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性数值模拟

为提升柴油-天然气双燃料发动机在大负荷工况下的动力性、经济性和排放性等多种性能,利用某商用软件建立发动机三维气缸模型,探究了二次喷油策略下柴油的喷射时刻对发动机燃烧与排放的影响。研究表明,一定范围内较早的主、预喷时刻可以提高发动机的缸温、缸压、IMEP、燃烧效率等参数,使燃料燃烧更加充分,缸内温度分布更加均匀,并能实现较高的热效率和较低的排放。但是过早的主、预喷时刻会导致燃烧不充分,燃烧效率降低、发动机的性能减弱并产生大量废气等负面影响,由此可见,大负荷下适当提前引燃柴油的喷射时刻可优化燃烧,降低大负荷工况下的爆燃倾向,提高发动机的动力性和经济性,稳定燃烧过程。     

柴油醇的燃料性质和排放特性

为解决柴油醇在应用中存在的相分离、十六烷值低下等问题,提出一种由中碳醇 低分子醚 高分子聚合物 有机硝酸酯构成的复合添加剂.结果表明:添加1%～2%容积百分比的复合添加剂后,柴油醇的溶解度明显提高;并且发动机的冷启动试验也表明加入复合添加剂后,柴油醇的着火性能己同于柴油的水平.由发动机台架试验还研究了柴油和不同乙醇掺合率的柴油醇给与发动机的燃料经济性、排气烟度和THC、CO、NOx气体排放的影响.结果表明:柴油醇以重量计的比油耗较柴油的相应地增加,但以能量计的有效热效率却较柴油的略有提高;各种乙醇掺合率下的排气烟度都大幅地降低;NOx排放浓度则随负荷增加而逐渐增大,但在高负荷工况时,随乙醇掺合率的增加,NOx排放浓度呈下降趋势.     

柴油添加剂对柴油机排放的影响

采用一台增压中冷柴油机,分别燃用0号柴油和按5%、10%、5‰比例添加某燃油添加剂,对发动机气态污染物排放特性进行对比分析。外特性工况,各加剂燃油THC排放有升高,且随掺比增加呈现正相关趋势,NO_X和CO排放没有明显差异。小负荷工况时,随转速升高,各加剂燃油CO排放差异变大,但没有明显改善,NO_X排放差异性较小。中高负荷时,各加剂燃油对CO排放没有明显差异,NO_X排放有一定改善。部分负荷时0.5%添加剂使得THC排放恶化明显。     

直馏柴油的润滑性和抗磨损性能

柴油是柴油发动机燃料供给系统的润滑剂,其润滑性影响发动机动力性和经济性.采用高频往复试验,研究了国产直馏柴油的润滑性,采用SRV模拟试验和柴油发动机喷射系统台架试验, 研究了国产直馏柴油的抗磨性能.结果表明,低硫低润滑性的柴油会导致发动机柱塞偶件严重磨损,而高硫低润滑性也可能导致柴油发动机高压喷射系统出现严重的磨损,应根据柴油发动机抗磨损需求, 研究提出柴油润滑性指标.     

进气温度对PFI汽油机性能影响的对标研究

通过发动机对标试验,对一台进气道喷射(PFI)的汽油机进行了外特性试验,研究进气温度对其动力性、经济性和排放的影响。试验结果表明:增加进气温度会降低PFI汽油机的动力性,当进气温度由25℃增加到60℃时,在发动机转速高于4000 r/min区域,外特性平均有效压力的降幅达到了10%。适当提高进气温度会提高PFI汽油机的经济性并优化其排放性能,但进气温度过高后会导致PFI发动机的动力性能和排放性能恶化。     

对发动机负荷特性回归表达式的探讨

对发动机负荷特性回归表达式的探讨陈中英王淑桃（甘肃省农业机械鉴定站兰州７３００４６）发动机的负荷特性试验是重要的性能试验项目之一。由负荷特性曲线投影画出的万有特性曲线，直观地、全面地表示了发动机的多项性能参数，应用非常广泛。依负荷特性曲线为基准，传统...     

氧传感器对电喷发动机性能影响试验分析

采用切断氧传感器的方法,研究发动机性能的变化.试验发现,由于怠速时发动机温度较低,氧传感器在发动机怠速时在空燃比反馈控制中不起作用.怠速时断开氧传感器对发动机影响不大,在负荷试验中,断开氧传感器后,发动机不受空燃比反馈控制,耗油变大,混合气比有氧传感器时变浓,排放恶化明显.     

气动发动机的试验研究

为优化气动发动机的设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由R175柴油机改装的二冲程气动发动机上进行详细的台架试验研究,并提出两个评价气动发动机性能的新指标--比质量流量和总能量效率.采用变压器机油、冷冻油和特制机油等三种不同的润滑油进行气动发动机的润滑油试验,试验结果表明润滑油对气动发动机的经济性和动力性影响很大.针对水套中无水、注入常温水和开水等三种不同换热条件进行气动发动机的换热试验,试验结果表明加强换热条件对气动发动机的经济性和动力性帮助有限,但多级利用压缩空气可以提高气动发动机的总能量效率.利用三种不同进气提前角的进气凸轮,进行三种不同配气相位的速度特性和负荷特性试验.试验表明:气动发动机在低速阶段拥有较好的经济性和动力性,进气提前角为10 ℃A时,气动发动机性能最好.     

柴油/CNG双燃料汽车发动机的性能研究

以某柴油/CNG双燃料发动机为对象,研究了它的结构特点和工作原理,并进行了发动机性能试验.结果表明,柴油机在改为柴油/CNG双燃料发动机后功率和扭矩均有所下降,最大值达到了9%左右,但经济性变好了,最多可以节省24%,排放性也明显得到了改善.通过采用一定的措施,可以使柴油/CNG的动力性恢复,从而弥补CNG带来的不足,使得柴油/CNG发动机具有了动力性、经济性、排放性较好的特点.     

六缸柴油机停缸技术性能规律仿真研究

基于一款六缸重型柴油机,利用GT-Power软件研究了稳态工况下停缸对发动机性能的影响。首先对比不同停缸模式对发动机性能的影响,其中,不同停缸位置以及停止缸缸内初始状态对发动机性能影响不明显;而气缸的停止方式影响最大,相比断油停缸方式,断油、断气停缸方式油耗更低,排气温度更高。其次基于发动机可靠性限制,总结了不同停缸数量的动力性、经济性规律,随着停缸数量增多,发动机能够输出的最大动力逐渐减小,排气温度逐渐升高,油耗率优势区域会逐渐向低负荷偏移。综合以上分析,得出了该发动机应用停缸技术的开发边界。     

二级可调增压柴油机高海拔模拟试验平台及平台验证

为了研究二级可调增压系统调节参数对某中型柴油机高海拔燃烧与性能的影响,在传统柴油机性能试验台上,设计了二级可调增压柴油机高海拔模拟试验平台。平台主要包括进、排气低气压模拟系统、增压空气温度控制系统、冷却液恒温控制系统等。为了验证试验平台的实用性与可靠性,进行了二级可调增压柴油机5500m模拟海拔下不同转速全负荷工况试验,结果表明二级可调增压柴油机试验过程中运行正常,发动机冷却液进口温度、低压级以及高压级进气中冷后温度等参数偏离设定值在6%以内,控制效果良好。     

甲醇柴油对发动机摩擦磨损以及清净性影响的实验研究

在发动机结构和参数未做改动的条件下,用4D160柴油机使用市售-10号柴油和甲醇柴油(添加甲醇体积比为20%的-10号柴油)分别进行100 h试验研究,研究甲醇柴油对发动机的动力性和经济性,摩擦磨损性能和清净性,以及发动机润滑油黏度、润滑油中金属元素含量变化的影响。试验结果表明:使用甲醇柴油燃料的发动机动力性、燃油经济性下降,在大负荷时燃油经济性下降更加明显;甲醇燃料燃烧时产生更多的酸性物质,使润滑油酸值增加较快,从而导致发动机磨损量增加,其中缸套部位的磨损量最大;在100 h实验中,不论是使用柴油还是甲醇柴油,润滑油的100℃运动黏度都呈下降的趋势,且使用甲醇柴油时润滑油黏度的下降幅度更大;使用甲醇柴油时发动机沉积物总质量比使用柴油的小,且发动机清净性评分略高。     

高压射流辅助能量供给对柴油机性能影响

为解决增压中冷车用柴油机低速大负荷性能恶化问题,建立了基于实时数据采集的高压射流辅助能量供给 (High pressure air spray assistant power supply,HPAS)试验系统;结合HPAS前后发动机实时性能变化历程阐述了 HPAS在低速全负荷工况对供气特性、动力性和烟度的改善情况。试验结果表明,在辅助能量存在状态下进气压力、进气量会增加,其增加的幅度随转速的不同而不同;在特定工况下利用辅助能量的扰动作用可以使发动机稳定在性能更佳的工况;采用HPAS技术在800 r·min-1、全负荷工况动力性可提高6．9%;在辅助能量存在时发动机的烟度会大幅度下降,在1000 r·min-1全负荷工况烟度下降12个烟度单位,其下降幅度可达50％。     

气门间隙对柴油机性能及排放的影响

气门间隙是传统柴油发动机的关键参数,合理的气门间隙应兼顾发动机可靠性、性能及排放。通过发动机试验台架测试稳态工况的性能、排放,研究不同进、排气门间隙与发动机性能、排放的关系。试验结果表明,进气门间隙对性能、排放的影响较小,排气门间隙对发动机性能、排放的影响远大于进气门间隙的影响。排气门间隙对发动机充气效率影响明显,特别是高速大负荷,0.4mm间隙的充气效率较0.2mm间隙的充气效率提高了0.027;受气门间隙对充气效率的影响,排气门间隙对高速大负荷的排气温度影响大于其他区域,气门间隙使排气温度下降14.3℃;氮氧化合物排放与排气门间隙呈正相关,对中高速大负荷的氮氧影响大于其他区域;碳烟排放与排气门间隙总体呈负相关,对低速中负荷工况影响较大,气门间隙使烟度下降0.12FSN。     

大滚流气道对PFI发动机性能影响的试验研究

进气道是发动机进气系统的重要组成部分。增加进气道的滚流比,提高缸内的湍动能,从而改善燃烧,进而改善了发动机的性能。本文对一台1.5L增压气道喷射发动机进行了台架试验,获得了采用大滚流气道时发动机的性能状况;同时基于大滚流气道对比分析了配合原活塞和配合平顶活塞时发动机性能情况。试验表明,在低速小负荷工况下,滚流比的提高,对发动机油耗改善不明显;低速大负荷工况下,滚流比提高,改善了发动机的燃烧,降低了爆震倾向;在功率点附近的工况,滚流比的增大,导致燃烧相位滞后,油耗升高。     

柴油/乙醇混合燃料对发动机排放性能分析

介绍了在柴油中混合不同比例的乙醇对柴油机CH、NOx和碳烟排放的影响.采用柴油/乙醇制成不同比例乳化燃料在一台直喷、增压、中冷柴油机上进行试验.试验结果表明随着乙醇掺烧比例的增加,HC排放逐渐的增加,尤其在小负荷工况范围内,HC排放恶化严重;NOx排放在小负荷工况下有所改善;发动机碳烟排放逐渐的降低.     

柴油甲醇双燃料发动机动力性与经济性试验分析

介绍了柴油引燃甲醇双燃料燃烧对柴油机动力性和经济性的影响。在1台单缸、直喷、中冷柴油机上采用柴油引燃甲醇双燃料进行试验。结果显示甲醇柴油双燃料发动机在中高负荷及中高转速下运转可获得较好的燃油经济性。选择适当的引燃柴油量,双燃料发动机的动力性可以达到甚至超过原柴油的动力性。