不同环境温度下增压压力对柴油机性能的影响

以某船舶单缸柴油机为研究对象,在环境温度为10～50℃下研究了增压压力的随动变化对不同压缩比配置下柴油机性能的影响．结果表明：等最高燃烧压力条件下,环境温度降低后,随着增压压力的升高,滞燃期呈先缩短后延长的变化趋势,增压压力由350 kPa升高至370 kPa时,燃烧后期放热速率显著加快,但此后随着环境温度的进一步降低,燃烧持续期基本保持不变．不同压缩比配置下,环境温度降低后,燃油消耗率、缸套平均温度随增压压力的升高呈不同的变化趋势,低压缩比配置下,燃油消耗率、缸套平均温度随增压压力的升高而降低,高压缩比配置下,增压压力每升高10 kPa,燃油消耗率升高0.7 g/(kW·h)、缸套平均温度升高1.6℃．在相同环境温度下,降低压缩比后,柴油机燃油消耗率、缸套平均温度等参数显著低于原柴油机．     

压缩比对增压柴油机低负荷经济性的影响

以4108增压柴油机为研究对象,采用AVL-boost发动机性能仿真软件分析了压缩比对增压柴油机气缸压力和低负荷经济性能的影响。研究结果表明,提高增压柴油机的几何压缩比能够有效改善低负荷工况的经济性,压缩比由17.5提高到20.0时,在25%负荷下,指示燃油消耗率降低约2.2%,在15%负荷下,指示燃油消耗率降低约2.67%;提高增压柴油机几何压缩比的程度,受限于高负荷工况运行的可靠性。     

135柴油机压缩比改进试验及其节能效果

本文通过分析135柴油机压缩比改进对燃油消耗率的影响,提出了改进措施,并对非增压135柴油机进行了试验验证,得出了最佳适应的压缩比范围,取得了较好的节能效果。     

扫气口角度和涡流比对船用柴油机性能的影响

利用Converge软件建立某大缸径低速二冲程船用柴油机的三维数值仿真模型,仿真研究扫气口水平倾角对柴油机性能的影响,并解耦涡流比的单独影响机理。结果表明：扫气口水平倾角过大或过小均导致缸内产生回流区及新鲜空气过早溢出,降低扫气效率;与原机水平倾角为15°时相比,当扫气口水平倾角为10°时,有效燃油消耗率和NO_x排放均降低;在合理范围内增大涡流比可有效改善油气混合均匀性和燃烧过程;与原机涡流比为4.5时相比,涡流比为20.5时燃油消耗率降低5.09%,燃油经济性明显改善;但涡流比过大对燃油消耗率的改善较小,同时导致壁面传热损失较大,因此涡流比应控制在20.5以下。     

6130型柴油机采用高启喷压力的缩口锥ω形燃烧室燃烧系统的研究

在国产６１３０型柴油机上研究了一种缩口锥ω形燃烧室，并研究了喷嘴启喷压力，柱塞直径和进气涡流强度对柴油机性能的影响。这种采用高启喷压力的新燃烧系统在满足目前生产工艺的条件下，能较大幅度地降低６１３０型柴油机的燃油消耗率，提高动力性能，并能改善排放品质。在发支转速为２２００ｒ／ｍｉｎ，输出功率为１４９ｋＷ的工况点处，燃油消耗率降低了５．３％，ＣＯ的排放量下降了１９％，ＮＯｘ排放量下降了１５％，波许烟     

基于虚拟标定技术研究柴油机燃油消耗率和NOx排放的鲁棒性

在虚拟标定台架上进行了涡轮增压器废气旁通阀门开启特性和文丘里管压差信号偏移对柴油机燃油消耗率和氮氧化物排放影响的研究,揭示了上述两种因素分别作用下的发动机性能排放的鲁棒性.结果表明:大负荷工况下,废气旁通阀门开启特性正向偏移使泵气损失增大,燃油消耗率显著恶化,在偏移量为10 kPa时,全球统一重型发动机瞬态试验循环(WHTC)平均燃油消耗率相比标准状态升高0.68%;文丘里管压差信号偏移导致实际再循环废气流量变化,发动机原机(不加装后处理系统)氮氧排放变化显著.压差信号偏移量与瞬态测试循环平均燃油消耗率与氮氧排放呈线性变化规律,其中燃油消耗率变化随偏移量正向增大而降低,在偏移量为4 kPa时燃油消耗率相比标准状态降低0.23%;氮氧化物排放与压差信号偏移量呈线性正相关关系,偏移量为4 kPa时循环平均氮氧化物排放升高8.61%.     

S195型单缸柴油机检测调整技术

本文论述了对S1 95型单缸柴油机的检查 ,调整的手段及注意事项 ,从试验中总结出了喷油压力对柴油机燃油消耗率有较大的影响。     

可变进气对船用柴油机性能影响的试验研究

为了探究可变进气系统对船用柴油机性能的影响,在一台配备进气可变配气和进气旁通阀的船用中速柴油机上开展试验研究。分别在可变配气机构处于强米勒正时和弱米勒正时,进气旁通阀处于开启和关闭状态下开展船用柴油机螺旋桨特性试验。试验结果表明：采用弱米勒正时可降低燃油消耗率,但是最高燃烧压力和NO_x比排放增加,燃油消耗率降低幅度随负荷升高而减小,最高燃烧压力和NO_x比排放增加幅度随负荷升高而增加,弱米勒正时对低负荷优化效果更明显。受到最高燃烧压力限制,高负荷必须采用强米勒正时。弱米勒正时角度从20°增加到30°,燃油消耗率基本不变,最高燃烧压力和NO_x比排放进一步增加,对于试验柴油机而言,20° 弱米勒正时配置更优。开启进气旁通阀可以提高中低负荷增压压力,降低燃油消耗率、排温和烟度。在超低负荷及高负荷时开启进气旁通阀效果与中低负荷相反。在25%及50%负荷下应用可变进气技术,燃油消耗率分别降低6.0%和2.9%、烟度分别降低61.6%和59.7%。合理的可变进气系统控制策略可有效优化船用柴油机性能。     

S195型单缸柴油机检测调整技术

本文论述了对S195型单缸柴油机的检查,调整的手段及注意事项,从试验中总结出了喷油压力对柴油机燃油消耗率有较大的影响.     

EGR冷却温度对重型柴油机性能及排放的影响

以一台配有废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)冷却系统和可变几何截面涡轮增压器的高压共轨重型柴油机作为研究对象,进行了EGR冷却温度对柴油机性能及排放影响的台架试验研究。结果表明:随着EGR冷却温度降低,柴油机燃油消耗率、烟度和NOx排放均持续降低。而EGR冷却温度每降低1℃,柴油机燃油消耗率、烟度和NOx排放在不同转速、负荷下降幅差异明显。燃油消耗率在中等转速、低负荷工况降幅最大,NOx排放和烟度在高转速、低负荷工况下降幅最大;在考虑到EGR冷却系统消耗的能量后,可以通过计算得到理论燃油消耗率。在兼顾燃油消耗率和排放性的原则下得到了各工况下EGR相对最优冷却温度,而所得到的相对最优EGR冷却温度正是各个试验工况下理论燃油消耗率最低的温度。     

燃料物性和喷油策略对船用柴油机性能和排放影响的模拟研究

采用多维数值模拟的方法系统研究了不同燃油性质和喷油策略对船用柴油机性能和排放的影响。研究结果表明:无论使用重油还是轻油,采用顺序喷射、预喷和后喷都能在降低燃油消耗率的同时降低NO_x排放;顺序喷射方案能在两个喷油器的喷射间隔为4°时达到最低的燃油消耗率;大比例预喷匹配合适的主预喷间隔容易获得较低的燃油消耗率,小比例预喷匹配合适的主预喷间隔容易获得较低的NO_x排放;后喷策略对燃油消耗率改善不明显,随着主后喷间隔增大或者后喷油量的增加,燃油消耗率均呈现增加的趋势。     

重型柴油机二级增压系统匹配仿真研究

为了降低重型柴油机的燃油消耗率,采用GT-POWER软件建立仿真模型,在一台单级可变截面涡轮增压器（variable geometry turbocharger, VGT）柴油机上开展了二级增压匹配与增压系统参数优化工作。仿真结果表明,所提出的二级增压系统在匹配点能够以最高效率运行,在全工况都能提供足够的进气流量;完全关闭低压级废气旁通阀,正交优化高压级废气旁通阀开度和米勒循环度,能够进一步降低二级增压发动机的燃油消耗率;降低级间中冷温度能够降低泵气损失,提高增压压力,温度由100℃降至50℃在标定点能够使燃油消耗率降低约3 g/（kW·h）。对二级增压及参数优化工作的燃油消耗率改善效果进行了试验验证,低速工况燃油消耗率整体有所下降,高效点燃油消耗率下降4.1%。     

柴油机应用富氧空气对燃烧及排污的影响

1引言“柴油机应用富氧空气的探讨”(见《内燃机》1988年第6期)一文,就富氧空气对柴油机的指示功率、机械效率和燃油消耗率的影响做了探讨。结果表明:富氧空气对提高柴油机的指示功率、机械效率及降低燃油消耗率起到了积极作用。至于对柴油机的燃烧过程及其排污的影响未作深入探讨,本文仅就这两个方面作些浅析。     

电控共轨喷油系统柴油机性能的研究

介绍了电控共轨喷油系统在柴油机上的应用;进行了直喷柴油机与电控共轨喷油系统的匹配试验;研究了共轨压力、喷油提前角及转速、负荷等工作参数对柴油机性能的影响。结果表明,对于不同的工况选择合适的共轨压力和喷油提前角,可以降低燃油消耗率和最高爆发压力,改善排放,达到对柴油机性能的综合要求。     

高功率密度柴油机的喷油时刻对燃烧排放的研究

运用AVL FIRE软件,建立某台单缸高功率密度柴油机模型,研究喷油时刻对该柴油机燃烧排放的影响规律,并用柴油机台架试验验证模型的合理性。着重仿真分析了不同喷油时刻对柴油机缸内压力、温度、放热率、功率、燃油消耗率以及排放的影响。分析结果表明:喷油时刻每提前3°曲轴转角,缸内压力和温度分别升高6.55%和2.8%;放热速率快,放热相对集中;NO_x排放增加,碳烟排放降低;功率下降,燃油消耗率升高;当喷油时刻为上止点前16°曲轴转角时,NO_x和碳烟排放都能满足排放法规要求,且动力性和经济性能较好。     

非道路用柴油机燃油消耗率分析及预测

通过对国内外非道路用柴油机样本的分析和统计,得到了加权燃油消耗率与标定工况燃油消耗率的关系以及各类柴油机加权燃油消耗率与其标定功率的数学模型和标准差,为预测及评估柴油机的燃油消耗率水平提供了依据;首次对加权燃油消耗率的不确定度因素进行了分析,根据建立的数学模型评估了国内外非道路用柴油机的燃油消耗率水平,研究结果表明:与国外非道路用柴油机相比,国内非道路用柴油机燃油消耗率还存在明显的差距.     

高低压EGR系统对低速柴油机性能和排放影响的研究

以某型6缸低速二冲程柴油机为研究对象,建立GT-POWER一维仿真模型,研究高、低压EGR系统对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:随着EGR率的上升,高压EGR系统中压气机运行点从中心高效区向低效区和流量减小的方向移动,而低压EGR系统的流量和压比变化较小;高压EGR系统缸内压力始终低于低压EGR系统,在低负荷时,导致燃烧速度和放热率峰值低于低压EGR系统;燃油消耗率随着EGR率的增加呈上升趋势,当EGR率增加到一定程度时燃油消耗率上升更明显,并且高压EGR系统燃油消耗率明显高于低压EGR;两种EGR系统都能降低NO_x排放,但相同EGR率时,高压EGR系统NO_x减排效果更好。     

降低小功率柴油机燃油消耗率的试验研究

降低小功率柴油机燃油消耗率的试验研究浙江大学内燃机研究所胡章其１前言我国小功率柴油机功率在１０ｋＷ以下的产品，品种多，产量大，除满足国内各类机械的动力配套需要之外，还远销国外。为了降低燃油消耗率，进一步提高产品质量，对小功率柴油机比较典型的几种产品Ｓ...     

重型柴油机部分预混压燃模式的燃烧与排放特性

在一台6缸涡轮增压重型柴油机上,基于单次喷射方式,通过调节喷油正时,结合EGR技术,实现了柴油机的部分预混压燃,分析了其燃烧放热特性随喷油正时、EGR、喷射压力和负荷的变化,研究了影响控制混合期与滞燃期的因素及其影响规律.结果表明:部分预混压燃(PPCI)燃烧模式兼具预混燃烧和低温燃烧的特征,是碳烟和NOx同时降低的重要因素,但低温燃烧和稀薄的混合气易于导致燃烧不完全,喷油推迟较晚时引起HC和CO排放显著增加,并引起燃油消耗率增大.这种PPCI模式下,提高喷射压力对NOx和碳烟排放的影响作用不明显,单纯增大喷油压力并不能改善PPCI模式的燃油经济性.当负荷提高至50%以上时,对于早喷预混模式已呈现扩散燃烧阶段,导致NOx和碳烟排放均增大.     

降低拖拉机变负荷平均燃油消耗率的措施及效果

通过对拖拉机上影响变负荷平均燃油消耗率的各种因素的分析,提出了减小变负荷平均燃油消耗率的措施,解决了YTR系列柴油机变负荷评价燃油消耗率高的问题。