不同海拔高度下自然吸气和增压柴油机的燃烧过程

随着海拔的增加 (高于海平面 ) ,大气压力减小 ,导致吸入柴油机气缸内的空气量减少。因此 ,柴油机缸内的压力、温度以及混合气密度相应减小 ,以至于在不同海拔地区运行的自然吸气柴油机和增压柴油机的燃烧过程存在差异。使用内燃机大气模拟综合测量系统对在不同海拔地区运行的柴油机的燃烧过程进行了研究 ,所获得的结论有助于澄清和解决在不同海拔地区运行的柴油机其燃烧过程中某些不清楚的问题。     

二级涡轮增压中冷柴油机变海拔适应性研究

针对某一级增压柴油机在高海拔地区工作时功率大幅下降的问题,基于GT-Power软件建立了二级涡轮增压中冷柴油机的工作过程模型并经试验数据验证;采用所建立的模型预测分析了二级增压柴油机在变海拔条件下的进、排气参数,以及增压中冷等部件的性能参数的变化规律。分析表明:二级增压柴油机具有良好的变海拔适应性。     

不同海拔地区的增压柴油机性能研究

采用微机化大气模拟测控系统对增压柴油机在不同海拔地区的性能进行了大量的专题试验研究。分析和比较了不同海拔下增压柴油机负荷特性、速度特性、万有特性以及碳烟排放特性。比较了在等过量空气系数下增压柴油机动力性和经济性随大气压力变化的趋势。     

高海拔可调两级增压柴油机油气协同控制研究

以某Ⅴ型6缸柴油机为研究对象,采用GT-Power软件开展高海拔可调两级涡轮增压柴油机油气协同控制研究。仿真模型的进气模块选用可调两级涡轮增压系统,燃烧模块的标定采用柴油机在低过量空气系数下的试验数据进行。采用该标定后的仿真模型开展了不同过量空气系数和喷油量工况下柴油机高原性能仿真计算。结果表明:在海拔4 500 m,且满足最高燃烧压力和排温限制的条件下,采用可调两级增压并结合油气协同控制,柴油机扭矩和功率可达到100%恢复;研究同时获得了最大扭矩和最大功率恢复的油气协同控制方法。     

涡轮增压柴油机高海拔(低气压)性能试验研究

在内燃机高海拔(低气压)模拟试验台上，对不同模拟海拔高度下的涡轮增压柴油机性能进行了试验研究。分析了海拔高度的变化对涡轮增压柴油机动力性、经济性的影响，研究了涡轮增压柴油机最大转矩、最低燃油消耗率随海拔高度的变化规律，为进一步提高高海拔地区涡轮增压柴油机的性能提供了重要的理论依据。     

变海拔柴油机增压系统涡轮面积优化调节

基于某增压柴油机,建立变海拔一维性能仿真模型,分析不同增压系统的海拔适应能力,探讨增压系统调节量的影响因素,建立多因素耦合对变海拔气系统调节需求分析模型。研究表明:自然吸气柴油机通过燃烧调节能够适应约2 500 m的海拔高度,固定截面增压系统通过增压系统的自调节可以实现3 700 m海拔的运行需求;采用可调增压系统后,柴油机的海拔适应能力进一步增强,燃烧裕度从0. 1增加到0. 4时,调节量需求从82%减低至28%,柴油机功率密度增加,燃烧裕度越小,气系统调节量需求的增加值越大。     

不同海拔下增压及增压中冷柴油机的燃烧过程

基于自行研制的微机控制内燃机大气模拟综合测控系统,对增压及增压中冷柴油机进行了大气压力对燃烧过程的影响关系及变化规律的试验研究．试验结果表明,随着大气压力减小,导致吸入气缸内的空气量减少,缸内吸气终了时温度和压力下降,从而使得增压及增压中冷柴油机缸内最高燃烧压力下降,燃油消耗率和排气温度升高,而且在不同转速、不同工况下,其下降率不同．     

在不同大气状况下二冲程高增压柴油机性能参数的修正

关于涡轮增压二冲程柴油机在不同大气状况下性能参数的修正问题,目前发表的资料很少。本文应用国际内燃机协会(CIMAC)推荐的工作过程计算程序,对国产Hudong—E390V型二冲程涡轮增压中速船用柴油机进行计算,得到了柴油机性能参数随大气状况变化的关系,从而求得了修正公式及修正系数,把在不同大气状况下柴油机台架试验的结果,修正到标准大气状况后进行统计推断分析,认为修正结果相当准确。该项用程序计算的修正方法已被有关单位正式采用,并可推广应用于其他型式的柴油机。     

基于VGT控制参数的柴油机低速变海拔热平衡试验

进行二级可调增压柴油机热平衡性能研究,有助于解决高海拔发动机开锅问题,提高热效率。利用自主设计的柴油机高海拔热平衡试验系统,进行不同模拟海拔(0、3 500、5 500 m)基于可变截面涡轮增压器(VGT)控制参数的二级可调增压柴油机低速全负荷热平衡试验,全面分析了变海拔条件下VGT控制参数对整机低速热平衡性能影响的机理与规律,优化标定了不同海拔下柴油机低速最佳VGT叶片开度。结果表明:随VGT叶片开度增大,发动机低速工况下热负荷升高,表现形式为涡前排温升高、缸内最高燃烧温度上升,但缸内最大燃烧压力呈下降趋势,0 m、VGT开度小于50%时,缸内最高燃烧压力大于17 MPa,在0、3 500、5 500 m海拔,VGT开度分别大于70%、50%、30%时,缸内最高燃烧温度超过2 200.0℃。随VGT叶片开度增大,柴油机有效功率、排气带走热量及其占比升高,冷却液带走热量、余项损失及其占比呈下降趋势,5 500 m海拔下,VGT叶片开度每增大10%,柴油机热效率降低3.1%。综合考虑VGT控制参数对缸内最高燃烧温度、缸内最大燃烧压力及热效率的影响,0、3 500、5 500 m柴油机低速工况最佳VGT叶片开度应分别为50%、20%、20%。     

增压柴油机高原性能模拟程序的开发

为模拟增压柴油机在高原条件下运行的性能,开发了一种计算程序。计算程序包括了缸内工作过程的简化计算、进排气过程计算、增压系统计算等模块,可以预测增压柴油机的功率、扭矩、油耗率、最高燃烧压力、压气机流量、压比、膨胀比、涡轮前排温等参数。用此程序对3台不同型号的增压柴油机,分别进行了2 206、3 800和4 550 m海拔高度的高原性能模拟计算。为了验证模型的准确性,利用车载检测系统,在不同海拔高度进行了实地台架试验。结果表明:计算结果与试验结果有较好的一致性,达到了一定的计算精度。     

高原环境对内燃机冷却系统性能的影响

本文运用传热学理论,分析、研究了高原环境对水冷式内燃机冷却系统散热能力的影响。指出高原空气流动雷诺数减小及水沸点降低导致散热能力下降;同时分析出冷却系相对热负荷随海拔升高而增加,二者综合结果致使冷却系沸腾进风温度在高原地区下降,增压发动机尤为显著。在不同海拔时695Q非增压发动机及695QZ增压发动机的冷却系统性能试验基础上,总结出了水冷式内燃机冷却系统性能随海拔高度的变化规律。     

柴油机变海拔燃烧特性研究

基于SC7H涡轮增压柴油机试验台架，开展了变海拔典型工况下的稳态试验，研究了最大扭矩点(1 400 r/min)和标定转速点(2 300 r/min)分别在循环喷油量25 mg和75 mg工况下，缸内压力、燃烧放热率和燃烧特征参数随海拔的变化规律。研究结果显示:随着海拔的升高，各工况下的最高燃烧压力均呈现下降趋势，最高燃烧压力相位、燃烧始点和燃烧重心推迟，燃烧持续期延长，且低负荷工况受海拔的影响更明显；当海拔升高时，最大压力升高率和最大瞬时放热率在低负荷工况下随之上升，而在高负荷工况下呈下降趋势。     

大气环境对增压柴油机缸内燃烧特性的影响

在试验校准的基于GT-POWER的平原环境柴油机工作过程模型基础上,模拟大气环境对增压柴油机输出性能和燃烧特性的影响.计算结果表明:海拔高度从0～4000 m,在外特性工况下,柴油机功率最大下降14%,油耗增加近10%,排气温度最大升高100 ℃,后燃严重;4000 m海拔和0 m相比,缸内燃烧放热率重心最大拖后7℃A...     

增压柴油机燃用不同掺比菜籽油甲酯的燃烧和排放的试验研究

在D6114ZLQB车用增压柴油机上比较研究了不同比例的菜籽油甲酯和0号柴油的混合燃料对发动机燃烧过程、燃油经济性和排放特性的影响。试验结果表明：燃用体积比低于15%的菜籽油甲酯,发动机的缸内燃烧过程和纯柴油基本一致;增压柴油机燃用菜籽油甲酯和柴油的混合燃料可以有效降低碳烟、HC和CO的排放;NOx排放略有上升;15%以内的菜籽油甲酯对柴油机燃料经济性影响很小。研究认为：增压柴油机相对自然吸气式柴油机具有更好的生物柴油燃料适应性;在不改变发动机参数的条件下,低比例的菜籽油甲酯具有良好的推广应用前景。     

增压中冷柴油机燃用柴油醇燃烧特性的试验研究

在现有的增压中冷柴油机结构不做变动和调整的情况下,分析了柴油和3种柴油醇(E10、E15和E20)在E4种工况下的燃烧特性,研究表明：增压中冷柴油机燃用柴油醇燃料,随着柴油醇中乙醇含量的变化,滞燃期、放热率峰值和燃烧持续期等燃烧特性参数相应发生变化,在高速、高负荷时,乙醇燃料的优点对燃烧过程影响较大;在低速、低负荷时,乙醇燃料的缺点在燃烧过程中占主导地位。     

工程机械用柴油机高原运行性能的研究

作者通过G6135Z型柴油机在海拔3800m、3000m、2000m和平原地区所进行的实地台架试验，分析研究海拔高度对135系列柴油机运行性能的影响及其变化规律，提出了一种简便实用的高原增压柴油机性能的图解预测法。