内燃机车用新型短针阀喷油器的研究

新型短针阀喷油器采用质量较小的针阀,减轻了针阀对密封座面的冲击应力,保证了喷油器可靠性的提高。通过采用双锥密封锥面、小压力室、小孔径喷孔等改进结构,对改善产品性能有一定帮助。经喷雾粒度测径、稳态液体流量测试等试验,证明改进方案提高了喷油器的雾化质量和高压液体流通能力。油泵台上的性能对比试验说明新型短针阀喷油器在提高喷射压力、改善雾化质量和流通能力等方面发挥了明显作用。     

16V280ZJ型柴油机燃油喷射系统改进及模拟仿真研究

东风11型机车提速运行后的故障率明显上升,针对其燃油喷射系统存在问题,采用短针阀喷油器、新型柱塞偶件,达到降低针阀对座面的冲击力,同时改善部分负荷工况下的燃油经济性的目的.并利用GT软件中的FUEL与POWER模块对其改进前后燃油喷射系统分别进行模拟仿真,对比改进前后柴油机经济性能指标,从而验证改进方案的可行性.     

船用中速柴油机电控燃油喷射系统匹配

针对4190船用中速柴油机,提出由电控组合泵替代传统机械泵,利用AMESim软件建立电控组合泵燃油喷射系统模型,确定试验用凸轮型线、喷孔直径、油泵柱塞直径、高压油管长度等参数。通过发动机台架试验研究凸轮工作段位置、喷油器伸出高度、喷孔直径及供油提前角对柴油机经济性和排放的影响。研究结果表明:凸轮工段位置影响喷油规律,从而影响经济性和排放;喷油器伸出高度减小会导致经济性变差;喷孔直径越小,最低燃油耗的供油提前角越大;减小喷孔直径,燃油喷射压力提高,有利于降低燃油消耗率和NOx排放,但小喷孔直径的喷油持续期长,后燃增加,效率下降且CO排放增加。     

大功率机车柴油机燃油喷射系统改进

针对东风8B型大功率机车柴油机燃油喷射系统故障率明显上升的问题,采用短针阀喷油器、新型柱塞偶件、等压出油阀对其进行了比较全面的改进研究.改进系统在机车上的实际运行情况表明:改进系统提高了其零部件工作可靠性,延长了使用寿命,同时也改善了部分负荷工况下的燃油经济性.     

基于FLUENT的柴油机喷油嘴结构改进与数值分析

由于喷油嘴内的流动状态以及燃油喷射情况在很大程度上影响柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴进行流场分析就显得越来越重要了。通过Fluent软件利用可压缩流体的三维湍流模型,对改进前后喷油嘴内的流体进行仿真计算,在保证喷油器喷孔出口处的压力一致的情况下,将单锥面针阀改为双锥面针阀,以此来降低针阀的升程和减小压力室的容积,目的是保证喷油器工作的可靠性和降低柴油机的碳烟排放。     

燃油喷射对柴油机低负荷点排气温度的影响

为有效提升柴油机排气温度满足后处理装置的要求,试验研究燃油喷射对排气温度、燃油消耗率、NO_x和HC排放的影响,提出折算油耗率的概念。结果表明:多次燃油喷射可以使排气温度大幅提升,同时降低NO_x和HC排放;折算油耗率结果显示,多次喷射可使更多的燃油能量进入到排气中,有利于提升排气温度。     

柴油机喷油嘴是喷油系统与燃烧室之间的关键接口

目前市场上有 3种不同的基本型燃油喷射系统 ,因此 ,必须针对不同的系统要求设计不同的喷油嘴。正因为如此 ,喷油嘴用途不同 ,其最高压力、有害容积以及摩擦分析的评定标准也不同。现在和未来的排放法规要求进一步大力改进柴油机喷油嘴的座面和喷雾形状。采取适当措施 ,在几何形状、内部油道和喷雾形态之间作些改动可以使柴油机的性能得到改善。作为针阀体的精确几何特征 ,喷孔决定喷雾特征进而对柴油机的排放带来影响。喷油嘴的喷雾特征主要受喷孔微小形状的影响。通过喷孔的各项参数 (直径、长度、进油边缘形状、微观表面 )配合得到理想的燃油流动特性才能满足柴油机对喷雾的要求。作为针阀的精确几何尺寸 ,密封座面决定了喷油嘴的偏移特性和变化量。普通喷油嘴的密封线在工作期内会慢慢移向针阀顶端。相反 ,允许降低公差范围但要求完善的磨削和测量技术的新型喷油嘴ZHI和IRH的密封线却慢慢远离针阀顶端。密封线在规定寿命期内的这种移动 ,可以弥补喷油器零件或针阀体部件所造成的负面作用。即使在部分针阀升程的条件下 ,喷油嘴也必须确保每个喷孔的供油量一致。     

喷射参数对二甲醚发动机NO_x排放的影响

以6105型压燃式二甲醚发动机为对象,研究了喷射系统的喷射压力、喷孔直径和供油提前角对二甲醚发动机外特性NOx排放的影响。试验结果表明:在外特性的整个转速范围内,NOx排放随发动机转速的升高而降低;在发动机转速较低时,NOx排放随喷射压力的升高而降低,高速时则反之;在发动机低速工况下,喷孔直径较小的喷油器NOx排放低,高速时大孔径的喷油器NOx排放低;喷油器针阀开启压力较高时,通过推迟供油提前角来控制NOx排放的效果较好,喷油器针阀开启压力较低时该效果不明显。     

喷油器总成开启压力降问题的成因及解决方案

喷油器总成开启压力降过大会影响燃油喷射压力、油注贯穿度、雾化质量，从而造成柴油机功率降低、油耗增加、排放指标恶化，影响柴油机性能。为此，柴油机厂家对喷油器总成开启压力降要求越来越高。本文通过对影响喷油器总成开启压力的各个相关零件及原因进行了深入的试验和分析，找出了喷油器总成开启压力下降的主要因素和解决办法。     

喷油器总成开启压力降问题的成因及解决方案

喷油器总成开启压力降过大会影响燃油喷射压力、油注贯穿度、雾化质量,从而造成柴油机功率降低、油耗增加、排放指标恶化,影响柴油机性能。为此,柴油机厂家对喷油器总成开启压力降要求越来越高。本文通过对影响喷油器总成开启压力的各个相关零件及原因进行了深入的试验和分析,找出了喷油器总成开启压力下降的主要因素和解决办法。     

柴油机喷油泵供油量不均的调整

分析了引起喷油泵供油不均的原因,如调试状态与使用条件的不同、调试时存在的供油不均、机件磨损、出油阀弹簧失效等;阐述了喷油泵装机后供油提前角、供油正时的检查及调整方法     

通过改进出油阀结构完善喷油泵性能

随着柴油机高压喷射技术的应用,喷油系统穴蚀和二次喷射出现的可能性增加,改进出没阀结构是解决这类问题的有效方法。笔者就已出现的各种油阀型式进行了介绍,并对它们解决这类问题的机理进行了分析。     

高压共轨燃油系统压力场分布研究

建立了高压共轨燃油系统共轨管各出油口燃油压力场分布的数学模型并进行了试验验证,结果表明,共轨管出油口燃油压力与进油口和出油口的位置、进油与出油间的相位关系、喷油量大小以及轨管容积有关,共轨管总成上压力传感器数值并不能精确反映各出油口上的实际油压。     

PA6柴油机燃油系统提高喷射压力的可行性研究

利用专用软件建立了PA6型柴油机燃油系统数值模型,分析了相关参数对该燃油系统的影响并指出存在的问题,在此基础上提出了改进方案,重点对高压油腔压力、喷油量和雾化性能等进行了改进前后的对比分析。分析显示,改进后燃油系统最高喷射压力达到175MPa,喷油量基本保持不变,燃油雾化质量得到提高。     

直喷式柴油机供油系统对高压喷射特性影响的研究

本介绍了直喷式柴油机泵－管－嘴供油系统及其主要参数对喷油压力及其供油特性的影响，试验在油泵试验台上进行，通过对两种油泵，多种油嘴和油管的不同匹配试验发现，实现高压喷射有效手段是在提高压油泵喷油压力的同时，还必须精心选用小孔径，多孔数喷嘴；喷油压力圣孔径变化最为敏感，高压喷射供油系统设计中，应注意防止２次喷射及穴蚀的产生。     

喷射策略对柴油转子发动机缸内燃烧过程的影响

针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于FLUENT软件建立了耦合正庚烷简化机理的二维计算模型,并利用文献数据验证了模型的可靠性。设定喷射持续期不变,对比分析了单次或二次喷油时喷射时刻对燃烧过程的影响。研究结果表明:单次喷射时,缸内压力和缸内温度随喷射时刻的推迟而逐渐提高;喷油提前角为40°CA时CO生成量较高而NO生成量最低。二次喷射时,设置预喷时刻为-40°CA,随着主喷时刻的推迟缸内压力变化不大,CO生成量逐渐降低;当预喷时刻为-40°CA,主喷时刻-8°CA时,与单次喷射时刻为-40°CA相比,保持了较高的缸内压力,CO生成量降低了25%以上,NO生成量有所升高。     

不同海拔条件下喷油参数对柴油机性能的影响

通过内燃机高原环境模拟试验台,研究了不同海拔条件下高压共轨柴油机在最大转矩转速点(1500 r/min)全负荷(2300 N·m)和部分负荷(500 N·m)工况下喷油提前角、共轨压力及循环喷油量(全负荷)对柴油机燃烧特性与性能的影响规律.结果表明:全负荷工况下,随着喷油提前角增加,柴油机滞燃期增加,最高燃烧压力和最大压力升高率增大,增大趋势随海拔增加而降低,柴油机转矩在0 km和3 km海拔先增加后减小,在5 km海拔时逐步增加.随着共轨压力增加,柴油机燃烧相位提前,最高燃烧压力、最大压力升高率和转矩均增加,排温降低;部分负荷工况下,有效燃油消耗率随共轨压力增加而降低.随循环喷油量增加,转矩、排温和缸内压力均逐渐增大,最大压力升高率在3 km海拔范围内逐渐增加、在5 km海拔时逐渐减小.海拔每升高1 km,柴油机在全负荷工况下,最佳循环喷油量平均降低5.81%,最佳喷油提前角和共轨压力在全负荷和部分负荷工况下平均分别增加了1.2°,CA、0.8°,CA和4 MPa、3 MPa.     

柴油机喷油系统的电子控制

本文对新型蓄压式高压喷油系统的电子控制进行了研究.在该电控系统中,喷油定时采用开环查表方式,喷油量则采用闭环控制.利用模块方法,建立了电控高压喷油系统的非线性数学模型,编写了计算机仿真计算软件,对其结构参数进行了分析,详细讨论了参数的变化对系统和喷油规律的影响,从而为该系统的评价、改型设计提供了依据.     

Advantages of the direct injection of both diesel and hydrogen in dual fuel H2ICE

The turbocharged Diesel engine is the most efficient engine now in production for transport applications with full load brake engine thermal efficiencies up to 40-45% and reduced penalties in brake engine thermal efficiencies reducing the load. The secrets of the turbocharged Diesel engine performances are the high compression ratio and the lean bulk combustion mostly diffusion controlled in addition to the better use of the exhaust energy. Despite these advantages and the further complications of hydrogen in terms of abnormal combustion phenomena and displacement effect, the most part of the dual fuel Diesel-hydrogen engines has been developed so far injecting hydrogen in the intake manifold or in the intake port, and then injecting the Diesel fuel in the cylinder to ignite there a homogeneous mixture. This paper shows how a latest production common-rail Diesel engine could be modified replacing the Diesel injector by a double injector as those proposed by Westport since more than two decades for CNG first and then for CNG and hydrogen to provide much better performances. A model is first developed and validated versus extensive high quality dynamometer data for the Diesel engine only covering with almost 200 points the load and speed range. This model replaces the multiple injection strategy with a single equivalent injection for the purposes of the brake efficiency results still providing satisfactory accuracy. The model is then used to simulate the dual fuel operation with a pilot Diesel followed by a main hydrogen injection replacing the Diesel fuel with the hydrogen fuel and using the same parameters for start and duration of the equivalent injection at same percentage load and speed. While the top load air-to-fuel ratio of the Diesel is a lean 1.55, the top air-to-fuel ratio of the hydrogen is assumed to be a stoichiometric 1. Within the validity of these assumptions it is shown that the novel engine has better than Diesel fuel conversion efficiencies and higher than Diesel power outputs. These results clearly indicate the development of the direct injection system as the key factor where to focus research and development for this kind of engines.     

我国燃油喷射系统行业现状、任务与对策

介绍了我国内燃机燃油喷射系统行业的现状、机械控制式喷油泵产品的开发历程、具有的能力以及国内外电控燃油喷射系统的形式和发展概况,分析了我国燃油喷射系统行业面临的形势,通过比较我国国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ排放标准与国Ⅰ、国Ⅱ排放标准的差异,阐述了现代车用柴油机对燃油系统的主要要求,指出满足我国国Ⅲ排放标准的燃油系统虽然必须采用电子控制技术,但并不只有共轨系统一种,而是可以有多种形式,建议应根据我国国情、不同的用途或市场选用不同的系统。最后,在分析了各种燃油喷射系统特点的基础上,提出了适合我国发展的电控燃油喷射系统的开发思路,并针对电控直列泵、电控组合式单体泵和电控高压共轨等几种电控喷油系统给出了建议应用的领域。