用激光技术研究燃油喷雾的粒径分布

介绍用激光全息摄影技术研究130型直喷式柴油机的喷油咀针阀开启压力和高压油泵柱塞直径对低惯量喷油器燃油喷雾的影响,并用激光快速滴谱分析装置处理了该燃油雾场的油滴尺寸分布。研究结果表明,提高启喷压力和增大柱塞直径均可以改善燃油的雾化均匀度。在高启喷压力下,直径在15～30μm的油滴占了绝大部分,滴径分布较窄,而低启喷压力时分布较宽。相比而言,增大供油速率(柱塞直径由φ11mm增大至φ12mm)对雾化均匀度的改善程度不如启喷压力影响得大。     

柴油机零部件早期失效分析与对策

对柴油机零部件的早期失效问题进行了详细的分析，提出相应的解决途径。     

机车中速柴油机应用柴油/甲醇二元燃料的燃烧特性研究

在一台机车中速柴油机上,采用进气歧管喷射甲醇的方式,研究了不同转速与负荷下柴油/甲醇二元燃料燃烧特性。研究结果表明:随着甲醇喷射量的增加,滞燃期延长,燃烧持续期缩短,中低负荷时燃烧呈单峰快速放热,高负荷下预混燃烧比例有所提高,但仍保持双峰放热规律;同时,二元燃料燃烧方式下的最高燃烧压力与压力升高率均高于原机,最高燃烧温度也随着甲醇喷射量的增加而升高;此外,二元燃料燃烧的热效率与负荷密切相关,在600r/min时有效热效率随着甲醇的喷入而降低,且随着替代率的升高其降幅加大,在33%替代率时下降了9.06%,但在1000r/min标定负荷时有利于热效率的提高,升幅达到0.36%。     

预混合气浓度和温度对DMCC发动机运行边界的影响

以大柴DEUTZ-BM6F1013发动机的燃烧室为原型,采用FORTé程序包建立了缸内燃烧的三维CFD模型.通过不同条件下模型计算值与试验值的对比验证了模型的正确性.基于纯柴油模式(1,000,r/min、100,N·m)工况点,计算了不同初始温度、初始甲醇混合气浓度下缸压的变化情况,结果表明:柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)模式随预混合气浓度和温度变化的运行边界可分为失火、爆燃和早燃3个区域.在失火和早燃区域,预混合气浓度的极限值均较低,热效率不高,且存在停转的风险,不利于发动机安全可靠的运行;在爆燃区域,预混合气浓度的极限值受最大爆发压力的限制,可以维持较高的数值,且该阶段燃烧稳定,发动机热效率高.因此,进一步提高DMCC模式的掺醇比,应考虑使发动机运行在进气的中高温范围.     

柴油-甲醇组合燃烧技术在发电机组产品开发中的应用

对一台增压中冷柴油机进行改装,使其采用柴油-甲醇组合燃烧（Diesel-Methanol Compound Combustion,DMCC）方式运行。发动机台架以及装机运行试验的结果表明：发动机的双燃料模式平稳、可靠,动力性与原纯柴油相同,调速特性满足机组使用要求;与纯柴油相比,双燃料模式的燃料经济性在中高负荷时显著提升,在低负荷时较低;双燃料模式下的碳排放比在纯柴油工况下的碳排放降低约11.4%,PM和NO_x排放明显低于纯柴油模式,NO_x排放需要进一步优化;全工况下CO和HC排放量均大幅增加,所以为满足法规需要加装后处理系统;按照机组视在功率为300 kW运行时,双燃料模式的燃料经济性改善14.5%,大幅度降低发电成本。     

高喷射压力与涡流强度对直喷式柴油机性能的影响

在不采用废气后处理装置的前提下，研究了柴油机采用直列系统是否能够是严格的排放和低燃消耗量的要求。报告了在一台模拟增压中冷的单上气门直喷式柴油机上采用高喷射压力的旰列泵，改变涡流强度，喷孔尺寸、喷孔数与燃烧室形等参数时，对柴油机性能影响的试验研究结果。     

内燃机摩擦学研究的现状与动向

本文对内燃机的活塞环与气缸套、曲轴与轴承和配气机构凸轮与挺柱三对主要摩擦副的摩擦、磨损和润滑的研究情况与发展动向进行了全面、系统和深入的论述．     

进气管结构对天然气发动机废气再循环率均匀性的影响

针对某国Ⅵ天然气发动机各缸燃烧一致性差异过大的问题,利用计算流体力学(CFD)软件STAR-CCM+对该发动机的进气管路开展废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率均匀性分析,发现第1缸～第3缸的EGR率高于第4缸～第6缸,1 200r/min全负荷工况EGR率相对偏差为-29.9%～34.2%。分析表明,EGR的引出方式为第1缸～第3缸单侧取气,导致EGR进气入口存在较大波动,是造成各缸EGR率分配不均的主要原因。从降低管路内EGR废气波动的角度提出了两种进气管路优化方案,使EGR废气在进入稳压腔之前得到了充分混合,各缸EGR率均匀性得到明显提高,EGR率相对偏差在±5%以内。     

Lucas电控泵喷嘴的特点及其在柴油机上的应用

本文介绍由Ｌｕｃａｓ公司研制的喷射压力达２００ＭＰａ的泵喷嘴的工作原理与特点，以及将该喷射系统应用于一带模拟增压中冷的单缸发动机上的试验情况。其结果表明，高压喷射的电控泵喷嘴不仅具有喷射定时易调，喷射压力高的特点，而且与无涡流开式燃烧室相匹配时，可以获得相当低的微粒与ＮＯｘ排放以及低燃油消耗的性能，实现不需要排气后处理便可很好满足ＥＵＲＯⅡ的排放标准的目标，但试验中也反映出该系统对转速有较大的依赖     

进气中氮气的体积分数对柴油机着火与燃烧影响的研究

在一台可以拍摄缸内混合气形成和燃烧过程的发动机上，用高速摄像机研究了在进气加入不同体积分数的N2后柴油机的油束发展，混合气形成，着火以及燃烧过程，同时还采用了三基色法对高速摄像机拍摄出的燃烧火焰的照片进行了温度场分布的计算分析，拍摄的图像和计算结果表明，加入N2后，对燃油束的喷雾及混合气体形成过程没有影响，对着火滞燃期的影响也不大，但对火焰的燃烧最高温度和燃烧室的平均温度影响很大，N2的加入量越大，燃烧温度下降越多，燃烧过程的结束也就越早。