增大压缩比对国六柴油机性能的影响

通过理论分析和试验验证,研究增大压缩比对国六增压柴油机不同负荷工况点燃油消耗率的影响规律和对后处理系统性能的影响。结果表明:增大压缩比可降低柴油机的燃油消耗率;在使用进气节流阀导致进气管压力低于环境压力的情况下,能够提供足够高的缸内压缩压力,但同时会导致排气温度降低,影响颗粒捕集器再生效率。     

进气门早关对柴油机进气和燃烧特性的影响

在一台SD2100TA柴油机上安装了全可变液压气门机构,采用进气门早关(EIVC)的方式对进气量和有效压缩比进行调节,并对进气性能和燃烧性能进行了研究。试验研究结果表明:与节气门进气量调节方式相比,EIVC能有效降低泵气损失,且能够降低缸内工质温度,有利于实现低温燃烧。随进气门关闭时刻(IVCT)的提前,有效压缩比降低,压缩终点压力和温度下降,滞燃期增长,着火推迟,预混燃烧比例上升,扩散燃烧比例下降,由于工质总热容降低,燃烧后的缸内工质温度增加,导致排气温度显著提高。在保持指示热效率基本不变的前提下,EIVC可以有效地降低缸内峰值压力,拓宽柴油机负荷范围。在1 650r/min、平均指示压力(IMEP)为0.64MPa工况点,当IVCT从下止点后30°提前到下止点后-50°时,峰值压力降低了26%。     

配气正时对船用柴油机低温起动性能的影响

建立了某型船用柴油机工作过程模型,基于该模型分析了不同配气正时对船用柴油机低温起动性能的影响。分析结果表明:通过调节IVO和EVC时刻,适当减小柴油机气阀重叠期,使高温废气回流,可以有效提高柴油机压缩终点温度,改善低温起动性能;通过调节IVC时刻,增加充气效率,可以优化柴油机低温起动性能。     

基于matlab/simulink优化预喷射以改善冷起动性能的研究

柴油机冷起动性能差是困扰寒冷地区用户使用的一大难题,本文在matlab/simulink软件环境下建立柴油机的纯压缩模型,并以模型为基础优化预喷射,利用预喷射产生的冷焰现象来改善柴油机冷起动性能,并在冷起动试验室进行起动验证,结果表明,预喷射可以在很大程度上改善柴油机的冷起动性能,通过建立模型来计算缸内工质温度以确定预喷射正时的方法可行。     

运行状况对柴油机碳烟排放影响的研究

本文进行发动机转速、负荷、气门间隙、喷油定时、压缩比和进气阻力等因素对直喷式柴油机碳烟排放影响的研究。结果表明，碳烟排放量随转速和负荷的增加而增加，特别是当气门间隙增大、压缩比降低、进气阻力增加时，碳烟排放量明显增加。这表明运转状况对柴油机碳烟排放有很大的影响。     

运行状况对柴油机碳烟排放影响的研究

本文进行发动机转速，负荷，气门间隙，喷油定时，压缩比和进气阻力等因素对直喷比柴油机碳烟排放影响的研究。结果表明，碳烟排放量随转速和负荷的增加而增加，特别是当气门间隙增大，压缩比降低，进气阻力增加时，碳烟排放量明显增加。这表明运转状况对柴油机碳烟排放有很大的影响。     

缸内直喷汽油机直接起动的燃烧和排放特性

分析了不同起动位置下缸内直喷汽油机直接起动过程中起动缸的燃烧和排放性能,采用快速HC采集仪对起动缸缸内以及排气中的 HC 进行测量,研究起动缸缸内混合气浓度和排放性能,通过缸压和运动规律的研究确定优化后的喷射量和起动位置．研究结果表明,喷油量同缸内实际当量比呈线性关系,起动缸容积越小,喷射燃油的加浓比例越大．在保证着火可靠性不出现失火现象的前提下,增大燃油喷射量,使得起动缸内燃烧变差,HC 排放量增加;增大起动缸的容积,则起动性能及排放均有所改善,较为优化的起动缸位置为压缩上止点前70°～80°,CA.     

进气温度对直喷式柴油机冷起动初始期燃烧和排放的影响

为了研究进气温度对柴油机起动过程燃烧不稳定性和排放的影响规律,利用柴油机起动过程燃烧、排放测控系统,在一台直喷式单缸柴油机上进行了试验。试验结果表明：进气温度对柴油机冷机起动过程初始期燃烧有较大影响,随进气温度的升高,冷机起动着火滞后期明显减小,扩散燃烧增加。提高进气温度能够明显改善着火条件,降低起动过程供油量,减少失火循环,从而明显改善起动过程中的HC排放。     

采用进气火焰预热柴油机低温起动的研究

为提高柴油机低温起动性能，在研究低温起动困难以及起动过程中转速波动原因的基础上，建立了进气火焰预热过程的数学模型。在-35℃、-30℃、-25℃、-20℃的环境温度下改变预热塞的流量进行起动试验。结果表明对于四缸增压柴油机，在预热塞流量为7～10ml／min和转速在250r／min下，发动机转速增加平稳、起动时间短；预热火焰的间断性和缸内部分工作循环失火是造成起动转速波动的主要原因。     

压缩比对汽油HCCI燃烧和排放特性的影响

通过优化动力技术对一台四缸汽油机进行改造设计,实现均质混合气压燃(HCCI),考察了压缩比对汽油机HCCI负荷拓展及冷却液和进气温度对HCCI燃烧排放特性的影响。试验结果表明:提高压缩比可以在更低的进气温度下实现SI/HCCI燃烧模式的切换,CO排放升高,HC排放下降,NOx排放呈下降趋势,且在高负荷工况时下降得更加明显。在压缩比为15时,HCCI汽油发动机可以在1 200~3 600r/min转速范围内实现稳定燃烧,提高压缩比有效拓展了HCCI发动机负荷范围。随着进气温度及冷却液温度的升高,燃烧相位提前,燃烧持续期缩短,缸内压力、放热率及温度升高;缸内循环变动率减小,实现更稳定的HCCI燃烧;CO、HC排放也随之降低,但NOx排放有升高趋势。     

柴油机冷启动辅助装置控制系统的研制

提高压缩比是改善柴油机冷启动性能的有效措施之一，为此开发了一种新型的柴油机冷启动辅助装置，其工作原理是在柴油机达到一定启动转速及适当的曲轴转角时，向气缸内喷入一定量的机油，从而达到通过提高压缩比、减少漏气损失，改善柴油机冷启动性能的目的。着重分析了该装置控制系统的工作原理、结构特点及软、硬件组成。     

气门正时对柴油燃料HCCI燃烧影响的初步实验研究

开发了变进排气正时控制机构,实现气门正时的调节,采用在进气上止点前进行柴油燃料的喷射,利用缸内残余高温废气余热加速燃油蒸发,实现了柴油燃料的HCCI燃烧,同时,研究了不同气门重叠期下HCCI燃烧的燃烧特性,不同负荷的工作稳定性和排放特性,结果表明,对于低温自燃性好的柴油燃料,排气门早关和进气门晚开引起的缸内温度升高比由此引起的残余废气增加对工质的稀释效果更大,使HCCI燃烧的着火始点提前,易引起大负荷工况HCCI燃烧的工作粗暴,但有利于小负荷工况HCCI燃烧的工作稳定性。     

基于可变气门定时策略的HCCI汽油机试验研究

在电控气口喷射四冲程单缸试验机上,利用特殊设计的小包角配气凸轮,通过负气门重叠角实现了由内部残余废气控制的汽油HCCI燃烧,详细研究了气门定时参数对HCCI燃烧的影响.结果表明,就进排气门定时比较而言,排气门关闭时刻对内部EGR率和负荷的影响更大,而进气门开启时刻对HCCI燃烧的影响相对较小.在进排气门相位对称条件下,随着气门重叠负角的减小,最大压力升高率增加,着火时刻提前,负荷也增大.随着转速的增加,内部EGR率增加,排气温度升高,着火时刻也提前.通过调整气门定时,在不需要进气加热的条件下,可在转速880～4 000 r/min,负荷0.25～0.75 MPa（pIMEP）的范围实现HCCI燃烧.     

预燃室式柴油-天然气双燃料船用发动机热效率优化燃烧控制策略仿真研究

基于CONVERGE软件建立了预燃室式柴油/天然气双燃料船用二冲程发动机的三维计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）模型,研究了压缩比、引燃柴油质量和喷射压力、引燃柴油喷射角度对燃烧过程的影响,探索了提高柴油/天然气双燃料船用发动机热效率的燃烧策略。结果表明：提高压缩比可以提高缸内的最大爆发压力,从而有效提高热效率,但受发动机机械强度的限制,压缩比为12.5时可以获得较佳的效果;适当增大引燃油量和喷射压力,可以使射流火焰的着火点增加,点火能量增强,对热效率略有改善;调节引燃柴油的喷射角度,将引燃油喷射到CH4浓度较高区域可以获得更好的引燃效果,降低指示燃料消耗率;提高压缩比至12.5结合推迟喷油策略对热效率的改善效果更为明显。     

HS400单缸风冷柴油机的开发

根据国内市场对小型风冷单缸柴油机的需求以及满足即将出台的新一代单缸机标准要求,上海内燃机研究所进行HS400单缸风冷柴油机的开发.开发工作以符合工厂实际情况的设计思想和开发策略为先导,依托成熟技术平台,对进排气道、供油系统、配气机构、缸盖三孔位置和燃烧室等进行优化设计,对关键零部件及配置进行更符合发动机产品制造工艺,更...     

TBD620柴油机缸内工作过程仿真研究

利用PRO／E建立TBD620柴油机的进气道和燃烧室三维模型;并在FIRE软件中对进气、压缩和燃烧过程进行仿真计算。分析了TBD620柴油机双进气道可控涡流系统对缸内涡流、油气混合和燃烧排放特性的影响。结果表明,低负荷工况时关闭双进气道可控涡流系统的进气控制阀能显著改善缸内混合气的形成,提高柴油机燃烧及排放性能。     

TBD620柴油机进气系统性能研究

对TBD620柴油机进气系统进行了理论和试验研究。缸头气道稳流试验数据表明该机在低负荷工况下,在进气量较小时,采用单独涡流气道进气和直流气道不完全封闭,可以获得较大的进气涡流,达到改善大功率柴油机低负荷性能的目的。     

The effect of elevated fuel inlet temperature on performance of diesel engine running on neat vegetable oil at constant speed conditions

The concept that engine design is all important in the use of vegetable oils as a diesel fuel has been pointed out by many researchers. One hundred percent of vegetable oil can be used safely in an indirect injection engine, but not in a direct injection engine due to the high degree of atomization required for this type. This problem is related to increasing droplet size on injection into the cylinder that results in poor combustion. This in turn, causes the formation of deposits in the combustion chamber, together with oil dilution due to introduction of unburnt fuel into the crankcase. The objective of this work was to evaluate the effect of increasing fuel inlet temperature on viscosity and performance of a single cylinder, unmodified diesel engine. The overall results showed that fuel heating increased peak cylinder pressure and was also beneficial at low speed and under part-load operation. The high combustion temperature at high engine speed becomes the dominant factor, making both heated and unheated fuel to acquire the same temperature before fuel injection.