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缸内直喷天然气低速船机压力振荡抑制方法数值研究

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内燃机工程 2019年第6期40卷 56-63页

作者：袁成威刘博江枭枭周磊陈锐卫海桥天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中船动力研究院有限公司上海201206 拉夫堡大学航空与汽车工程系英国拉夫堡LE113TU

基于计算流体力学(CFD)软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证,进而开展了天然气高压喷射模式(high pressure direct injection,HPDI)下米勒循环和天然气两... 详细信息

基于计算流体力学(CFD)软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证,进而开展了天然气高压喷射模式(high pressure direct injection,HPDI)下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明,推迟排气门关闭时刻,整体燃烧压力降低,燃烧相位推迟,发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低,但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度,这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量,可以降低燃烧前形成的可燃混合气量,从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例,可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量,喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小,但过大喷射间隔会影响燃烧相位,导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。

关键词：低速船用发动机双燃料压力振荡米勒循环喷射策略计算流体力学

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进气门早关对柴油机进气和燃烧特性的影响

内燃机工程 2017年第3期38卷 15-22页

作者：张炯常英杰谢宗法刘鑫李小蕊王兆宇山东大学机械工程学院济南250061 山东大学高效洁净机械制造教育部重点试验室济南250061 龙口中宇热管理系统科技有限公司烟台265700

在一台SD2100TA柴油机上安装了全可变液压气门机构,采用进气门早关(EIVC)的方式对进气量和有效压缩比进行调节,并对进气性能和燃烧性能进行了研究。试验研究结果表明:与节气门进气量调节方式相比,EIVC能有效降低泵气损失,且能够降低缸... 详细信息

在一台SD2100TA柴油机上安装了全可变液压气门机构,采用进气门早关(EIVC)的方式对进气量和有效压缩比进行调节,并对进气性能和燃烧性能进行了研究。试验研究结果表明:与节气门进气量调节方式相比,EIVC能有效降低泵气损失,且能够降低缸内工质温度,有利于实现低温燃烧。随进气门关闭时刻(IVCT)的提前,有效压缩比降低,压缩终点压力和温度下降,滞燃期增长,着火推迟,预混燃烧比例上升,扩散燃烧比例下降,由于工质总热容降低,燃烧后的缸内工质温度增加,导致排气温度显著提高。在保持指示热效率基本不变的前提下,EIVC可以有效地降低缸内峰值压力,拓宽柴油机负荷范围。在1 650r/min、平均指示压力(IMEP)为0.64MPa工况点,当IVCT从下止点后30°提前到下止点后-50°时,峰值压力降低了26%。

关键词：内燃机全可变液压气门机构进气门早关有效压缩比指示热效率米勒循环

一种四冲程发动机活塞漏气量限值计算方法的研究

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小型内燃机与车辆技术 2023年第3期52卷 21-23页

作者：王琪方天文夏志鹏贺锋王文琦宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司浙江宁波315336

通过不同排量的汽油发动机数据样本,分析四冲程发动机活塞漏气量限值国标算法的局限性,同时根据漏气量产生的主要影响因素,制定适用性更广的四冲程发动机活塞漏气量限值计算方法,并通过实测数据进行新算法验证。

关键词：活塞漏气量奥托循环米勒循环滚流比流量系数充气系数

连续可变气门升程系统对增压直喷发动机燃油经济性影响的研究

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内燃机工程 2019年第3期40卷 72-79页

作者：韩本忠张力华傅园松李理光邓俊同济大学汽车学院上海201804 联合汽车电子有限公司上海201206

为了深入分析连续可变气门升程(continuously variable valve lift,CVVL)系统对增压直喷(turbo-charged gasoline direct injection,TGDI)汽油发动机燃油经济性影响,通过对2 000 r/min下0.2 MPa和1.2 MPa及5 000 r/min下0.2 MPa和1.2 MPa这4个典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程和可变气门正时(variable valve timing,VVT)对比油耗(brake specific fuel consumption,BSFC)的影响规律。结果表明:低负荷工况,比油耗随进气VVT提前和排气VVT推迟线性下降;降低气门升程,增加节气门开度,进气VVT可以进一步提前,排气VVT可以进一步推迟,从而形成米勒循环,使比油耗进一步降低。高负荷工况,气门全升程时比油耗更低,比油耗随进气和排气VVT提前而下降,但进气VVT对比油耗影响较小。

关键词：连续可变气门升程系统泵气损失燃油经济性米勒循环

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船用中速柴油机NO_x排放性能优化研究

船舶工程 2010年第1期32卷 20-25页

作者：王洪锋徐建新王新权方文超张伟中国船舶重工集团公司第711研究所上海201108

利用专业的发动机仿真软件BOOST和HYDSIM建立柴油机工作过程模型和电控单体泵仿真模型,并根据现有的柴油机试验数据和电控单体泵系统平台试验数据对计算模型进行标定;运用标定好的模型对电控单体泵系统配机的排放性能进行优化分析,最终... 详细信息

利用专业的发动机仿真软件BOOST和HYDSIM建立柴油机工作过程模型和电控单体泵仿真模型,并根据现有的柴油机试验数据和电控单体泵系统平台试验数据对计算模型进行标定;运用标定好的模型对电控单体泵系统配机的排放性能进行优化分析,最终结合米勒循环和喷油正时调整得出优化结果;考虑到油、气、室三者间的匹配要求,最终的优化把喷射、雾化与燃烧结合起来,并通过三维燃烧分析软件对电控单体泵系统的改进方案进行校核,为实现电控单体泵系统与柴油机良好的匹配提供了有力的支撑.

关键词：船用柴油机电控单体泵米勒循环 IMO Tier2 NOx

基于EGR及MILLER循环的低速二冲程柴油机排放控制技术仿真研究

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船舶工程 2019年第S1期41卷 192-196,200页

作者：朱志杰梁兴雨 Santosh Sochi 钱跃华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中船动力院有限公司上海200129

通过三维数值模拟的方法研究了EGR以及米勒循环(Miller Cycle)对低速二冲程柴油机性能及排放的影响。结果表明,在基于满足Tier II排放法规的机型上使用大比例EGR时,可以满足TierⅢ排放法规的要求。通过EGR耦合米勒循环可以对柴油机的减... 详细信息

通过三维数值模拟的方法研究了EGR以及米勒循环(Miller Cycle)对低速二冲程柴油机性能及排放的影响。结果表明,在基于满足Tier II排放法规的机型上使用大比例EGR时,可以满足TierⅢ排放法规的要求。通过EGR耦合米勒循环可以对柴油机的减排策略进行进一步的优化。通过EGR耦合米勒循环可以降低减排策略中EGR的使用强度,从而降低在实际使用中应用减排策略的难度。

关键词：低速二冲程柴油机 EGR 米勒循环 NOX排放

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可变进气凸轮对增压直喷汽油机经济性的影响

车用发动机 2021年第3期 39-44,49页

作者：冯浩刘洋林思聪秦博陈泓李钰怀广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广东广州511434

在1台直喷增压汽油机上应用可变进气凸轮技术,研究了不同凸轮型线对发动机部分负荷工况经济性的影响。研究所用的可变凸轮由长行程凸轮和短行程凸轮组成,长、短行程凸轮切换通过电磁阀控制实现。研究结果表明,短行程凸轮通过进气门早关... 详细信息

在1台直喷增压汽油机上应用可变进气凸轮技术,研究了不同凸轮型线对发动机部分负荷工况经济性的影响。研究所用的可变凸轮由长行程凸轮和短行程凸轮组成,长、短行程凸轮切换通过电磁阀控制实现。研究结果表明,短行程凸轮通过进气门早关实现米勒循环,进气压力提升后有利于降低泵气损失和缸内残余废气系数。短行程凸轮应用在不同负荷下降低燃油消耗率1.9%~3.4%,不同工况下节油机理不尽相同。对于非爆震限制工况,如平均有效压力为0.5 MPa工况,短行程凸轮应用导致燃烧持续期延长,而油耗降低的主要影响因素为未燃损失下降和机械损失降低;对于爆震限制工况,如平均有效压力为0.8~1.7 MPa工况,短行程凸轮应用明显改善燃烧相位,油耗降低的主要影响因素是燃烧定容度增加导致的指示热效率提高。

关键词：可变进气凸轮米勒循环经济性汽油机热效率

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欧Ⅵ天然气发动机关键技术研究

车用发动机 2016年第2期 71-75,87页

作者：马义王晓辉李红洲窦慧莉中国第一汽车股份有限公司技术中心吉林长春130011

利用GT-SUITE软件建立天然气发动机湍流火焰预测燃烧模型,结合试验数据验证了模型的计算精度,基于该模型对实现欧Ⅵ排放的当量燃烧路线关键技术,包括增压器匹配、米勒循环、瞬态参数优化进行了分析。研究表明:非对称流道增压器在实现相... 详细信息

利用GT-SUITE软件建立天然气发动机湍流火焰预测燃烧模型,结合试验数据验证了模型的计算精度,基于该模型对实现欧Ⅵ排放的当量燃烧路线关键技术,包括增压器匹配、米勒循环、瞬态参数优化进行了分析。研究表明:非对称流道增压器在实现相同EGR率前提下泵气损失最小;米勒循环可以抑制爆震,提升发动机经济性和可靠性,适当减小油门响应速度和增加放气阀响应速度可以降低发动机瞬态超负荷率。研究结果对欧VI天然气发动机开发具有一定指导意义。

关键词：天然气发动机燃烧模型涡轮增压米勒循环

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高速柴油机最优配气正时研究及应用

高速柴油机最优配气正时研究及应用

作者：王明明西南交通大学

学位级别：硕士

随着环境和能源问题的加剧,人们对发动机综合性能的要求愈来愈高。可变配气正时技术通过微调配气系统参数来改善柴油机的动力性、经济性和排放性能,因此受到越来越多的重视。此外,调节配气正时参数也是实现米勒循环的有效途径。米勒循... 详细信息

随着环境和能源问题的加剧,人们对发动机综合性能的要求愈来愈高。可变配气正时技术通过微调配气系统参数来改善柴油机的动力性、经济性和排放性能,因此受到越来越多的重视。此外,调节配气正时参数也是实现米勒循环的有效途径。米勒循环在提高柴油机理论热效率的同时,可显著降低排放物生成量。但是采用经验计算或简单实验的方法来优化配气正时参数很难满足现代发动机参数优化的要求,因此寻求准确、快速的研究方法成为优化配气正时和米勒循环工作的首要目标。为研究配气正时对高速柴油机综合性能的影响,并据此优化配气正时参数,本文以某型号高速车用柴油机为参考机型,采用CFD方法仿真计算了其连续工作循环,并结合实验结果验证了计算结果。在经过验证的仿真模型基础上,在6种转速下调整配气正时参数,计算了各工况下的功率、燃油消耗率、气缸内新鲜空气量和排放物（NOx和口Soot）的生成量,并且为定量分析扫气效率,提出了根据缸内NO质量来定量计算残余废气系数的方法。计算结果表明,排气提前角的改变对柴油机扫气性能和排放性能的影响很小;从减小排气损失功角度,随着转速增加,各转速最佳排气提前角增大。低转速时,进气迟闭角提前可减少倒流,从而增加缸内充量系数,提高柴油机的动力性和经济性;高转速时,适当推迟进气提前角和迟闭角,可提高柴油机的综合性能。在优化配气正时的基础上,采用可变配气正时可实现米勒循环。为优化米勒循环配气正时参数,本文计算了高、中、低3种转速下,改变实际压缩比、调整涡轮增压压力,以及采用不同配气正时参数时米勒循环对柴油机综合性能的影响。计算结果表明,以各转速下的进气倒流点为参考点,保证喷油量和过量空气系数不变的前提下,低转速时进气门推迟关闭,而高转速时进气门提前关闭,可使缸内初始温度和压力、缸内最高燃烧温度和压力变小,有效功率略有降低的同时显著降低NO的生成量。

关键词：高速柴油机综合性能有限体积法配气正时米勒循环