直喷式柴油机缸内过程的能量可用性分析

本文以柴油机工作过程的热力学第一定律数值模拟为基础，应用热力第二定律分析一台直喷式柴油要的缸内过程的能量可用性。通过各过程的能量可用性平衡分析，定量地计算了能量作功能力和不可逆损失，并且与势和不第一定律的能量平衡进行了比较；分析计算了直喷式柴油机的循环喷油量、燃烧开始角、燃烧持续期、燃烧品质指标及气缸绝热对缸内能量可用性和热力学第一定律、第二定律热效率的影响。     

直喷式柴油机缸内热辐射多区(多维)模型的研究

以准维现象学多区喷雾燃烧模型和碳粒生成预测了模型为基础,建立了缸内空间辐射多区（多维）模型,并以Ｇ４１３５直喷式柴油机为研究对象,用蒙特卡洛（Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ）法计算和分析了燃烧室壁面辐射热量的分布,结果表明,热流量分布规律和数值与柴油机缸内燃烧过程,有关试验结果相符。     

柴油机缸内传热计算

传热计算模型中考虑了柴油机气缸内对流、辐射和导热3个方面的传热,在计算缸内传热情况时,气缸内对流传热采用紊流模型,辐射传热采用火焰模型,导热采用周期性瞬态传热模型,并考虑三之间的耦合关系,得到了准确的计算结果。对150HP柴油机进行了计算和试验,取得了良好效果。     

大功率柴油机缸内故障分析

某大功率柴油机在整车试验中发生缸内故障,缸内零件全部损坏。为查清故障原因,对所有失效件进行了排查,并根据产品前期质量,最终锁定气门座圈为故障件。     

预喷射对柴油机NOx排放生成的影响

主要描述了柴油机多次喷射过程中NOx的生成机理,阐述了柴油机多次喷射的雾化过程及其滞燃期模型.通过在产品柴油机上采用预喷射,分析了预喷射量、预喷射与主喷射间隔以及主喷射定时等因素在实际标定过程中降低NOx的原因。     

汽油机喷水提高缸内压力和NOx降低排放的研究

基于三维仿真软件,研究了缸内直喷(GDI)发动机在低负荷运行工况下通过喷水对缸内压力和排放的影CFD NOx响。在计算过程中,喷水设置在发动机压缩冲程中(℃A),汽油喷入缸内的时段为660~680℃。研究结果表640~650 A明,喷入一定量的水之后,发动机的热效率有所提高,缸内局部火焰温度降低,氮氧化合物排放也随之降低。     

柴油机缸内微粒粒数粒径分布规律的研究

基于柴油机全气缸取样系统,采用商用电子低压冲击仪(ELPI)和透射电子显微镜(TEM),对柴油机燃烧过程中凝聚微粒的粒数浓度、粒径分布和基本碳粒子的粒径分布进行了研究.研究结果表明,凝聚微粒粒数浓度随曲轴转角呈单峰状分布,峰值出现在上止点后14～18℃A,燃烧后期约70%以上的微粒粒数被氧化燃烧;凝聚微粒粒数、粒径呈类似对数正态分布,频度最大值出现在100～200 nm.构成凝聚微粒的基本碳粒子粒径呈高斯分布,最大值出现在15～30 nm,平均粒径为19.7～29.7 nm,且在上止点后12～15℃A出现最大值.     

4气门柴油机进气道及缸内流动特性的研究

介绍了直喷式柴油机的4气门进气系统。通过进行螺旋气道与变截面切向气道的组合试验,分析了不同流通截面等因素对气缸内涡流的影响。用热线风速仪测量缸内空气运动。讨论了2个进气道和气缸内的流动规律,探讨了最佳涡流效果的4气门进气系统的设计原则,提出了评价指标和方法。     

降低CA6110/125ZWA增压中冷(水空)直喷式柴油机NOx排放的研究

NOx排放是直喷式柴油机排放中最受关注的部分,且它的降低,需要从改善供油系统、进气系统、燃烧系统方面着手.同时,还必须保持发动机良好的燃油经济性.本文对CA6¨0/125ZwA增压中冷(水空)柴油机降低NOX排放试验过程中所采取的多种试验方案、改进措施及试验结果进行了介绍.     

柴油机换气过程缸内压力模拟计算

本文建立了内燃机换气过程缸内压力模拟计算的数学模型。其特点是缸内过程由开口系控制方程控制,进排气管内的过程由特征线法进行计算,进排气管与抿缸之间由相应的边界方程相联系。通过实例计算,证明计算结果与实测值能较好地吻合。应用本文提出的方法,可以预测柴油机的换气损失等参数以及结构参数变化对换气过程的影响。     

基于FIRE的柴油机燃烧过程的CFD研究

应用三维CFD仿真软件AVL FIRE对CY4102直喷式柴油机的燃烧过程进行了数值模拟计算,再现了缸内流体的运动过程、湍流参数的变化、燃油粒子的空间分布、燃烧过程的进展状况、传热过程以及缸内温度场的分布等,结果表明:随着喷油提前角的增大,滞燃期变长,最高平均温度、压力和放热率峰值均增大,且其对应的曲轴转角均有前移趋势...     

直喷式180柴油机并联气道的研究

进气道内的空气流动是影响直喷式柴油机燃烧过程的一个重要因素。进气过程的空气流动非常复杂。螺旋气道是产生进气涡流的主要手段,通过大量的试验研究,开发了适用于直喷式 １８０柴油机的新型并联气道,这项技术将有益于未来四气门柴油机的设计与开发。     

某型中速柴油机降低NOx生成与排放的改进研究

在测试与数值模拟的基础上,对某型中速柴油机提出改进方案,并进行了改进方案下的燃烧排放测试和缸内燃烧、排放过程的数值模拟,得到了缸内温度、压力以及NOx生成与排放量的变化过程.研究表明:改进方案的计算结果和台架试验结果较好吻合;对该机型实施的适当推迟喷油提前角,缩短喷油持续期的改进方案,可使NOx排放修正值由改进前的11...     

LPG/柴油混合燃料在直喷式柴油机上的应用研究

采用带传统泵嘴供给系统的自然吸气、直喷柴油机，经改装燃用LPG／柴油混合燃料。通过与原柴油机的对比试验可知，LPG混合比为30％(L30)的混合燃料的滞燃期明显延长，最高燃烧压力和最大压力升高率降低，对应的曲轴转角滞后，最大燃烧放热率与原机基本相同，对应的曲轴转角滞后。在转速为2000r／min时，L30发动机的压力曲线出现双峰，近似于MK(modulated kinetics)燃烧。动力性与经济性与原机基本相同，燃烧噪声降低。碳烟和NOx排放大幅下降，CO略有降低，HC排放有所升高。     

小型高速直喷式柴油机燃烧过程的研究

本文论述了组织小型高速直喷式柴油机燃烧过程的困难原因,给出了在175F直喷式柴油机上的试验研究结果,并与175F涡流预燃室柴油机的性能作了比较,其中油耗率下降了(6.2～9.8)%。本研究结果为我国研制(75～95)mm缸径的高速直喷式柴油机提供了相当的依据。     

生物柴油缸内燃烧火焰温度对NOx生成的影响

采用内窥镜高速摄影的方法,拍摄了柴油机燃用不同比例生物柴油-柴油调合燃料燃烧火焰的图像.基于亮度测温法的原理,计算了火焰的温度场分布.根据NOx生成的特点,提出了针对NOx生成的火焰温度评价指标:NOx生成区域的瞬态火焰面积、火焰面积变化速率、火焰面积平均变化速率、温度区域持续期、火焰面积出现效率,分析了评价指标随发动机转速、生物柴油调合比例的变化规律.研究结果表明:随着生物柴油添加比例和转速的增大,燃用B50和B100的NOx生成区域的火焰面积出现时刻和消失时刻提前,提前程度在高转速时较大,区域的峰值不断增大,对应的位置逐渐提前,火焰面积变化速率和火焰面积平均变化速率的峰值均不断增大,出现效率不断增大,持续时间逐渐缩短,这说明随着生物柴油调合比例的增大,缸内出现了有利于NOx生成的环境.     

直喷式柴油机混合气形成和燃烧模型的三维模拟计算方法

为了模拟柴油机瞬态工作状况,新开发了一种可用于CFD的FIRE方法,它可以建立直喷式柴油机的喷油流量、喷雾扩散、燃烧和污染物形成等模型,来模拟柴油机的工作过程.通过分析结果与实际测量数据的比较,证明该模拟计算方法具有很高的精确性.     

直喷式柴油机高压喷射特性的研究

结合国产６１１０柴油机高压喷射技术的实用性开发，研究了供油系统中喷油泵，高压油管和喷油嘴对喷油压力的影响，并以激光纹影高速摄影和激光粒子尺寸分析仪，测量了喷油压力４０－１００ＭＰａ变化时的喷雾特性。结果表明：实现高压喷射的有效措施是采用多孔数，小孔径喷嘴，小孔径喷嘴在高喷射压力下，喷注的贯穿度和喷雾的破碎期减少，雾化改善。     

喷孔直径对直喷式柴油机碳粒生成过程的影响

介绍喷孔直径对直喷式柴油机碳粒生成过程影响的试验研究及结果。试验在倒拖的单缸试验机上进行,采用了同步高速摄影技术。研究结果说明：喷孔直径影响着火位置。减小喷孔直径可加速碳粒燃烧扩展过程,提高碳粒燃烧速率,进而可降低柴油机的碳粒排放量。     

直喷式柴油机燃烧模拟

本文利用任意拉格郎日—欧拉法对直喷式柴油机燃烧过程进行数值模拟。求解柴油机气缸内气体流动、喷雾和燃烧过程的控制方程,并对计算结果进行了分析。