融合低温预混合燃烧和ISG的混合发动机技术 被引量：5

1

作者 方成 杨福源 +2 位作者 欧阳明高 高国景 陈林 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期208-214,共7页

在一台2.5,L高压共轨柴油机上,使用燃料晚喷和EGR实现低温预混合燃烧,降低原机NOx和碳烟排放;使用燃烧状态分析单元,采集缸压信号并计算平均指示压力(IMEP)、平均泵气压力(PMEP)和最大缸内压力等燃烧状态指标,再通过喷油定时和喷油脉宽... 在一台2.5,L高压共轨柴油机上,使用燃料晚喷和EGR实现低温预混合燃烧,降低原机NOx和碳烟排放;使用燃烧状态分析单元,采集缸压信号并计算平均指示压力(IMEP)、平均泵气压力(PMEP)和最大缸内压力等燃烧状态指标,再通过喷油定时和喷油脉宽的控制,实现燃烧闭环控制,提高燃烧的稳定性和各缸一致性;对摩擦转矩和发动机有效转矩进行预估,并进行转矩闭环控制;通过启动/发电一体化(ISG)电机、离合器和超级电容构建并联混合动力系统,在发动机和ISG电机间进行转矩协调,瞬态过程中发动机输出转矩的不足由ISG电机进行动态补偿.等效NEDC工况的台架试验结果表明,使用融合低温预混合和ISG电机的混合发动机技术,NOx排放下降44.7%,碳烟下降36.7%,总油耗下降8.8%. 展开更多

关键词 低温预混合燃烧 燃烧闭环控制 转矩预估

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柴油机低温火焰预混合燃烧的试验研究 被引量：1

2

作者 许锋 鲍镇 +3 位作者 史德胜 潘贵成 李剑钊 杜宝国 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2006年第2期1-4,共4页

柴油机实现低温火焰预混合燃烧,可降低最高燃烧压力,抑制火焰传播速度,有效地减少NOx的排放。本文通过在1135型柴油机中采用适当减少压缩比、提高喷油速率、相应推迟喷油定时、用少量燃油预喷射及乳化柴油等技术,进行了降低气缸平均燃... 柴油机实现低温火焰预混合燃烧,可降低最高燃烧压力,抑制火焰传播速度,有效地减少NOx的排放。本文通过在1135型柴油机中采用适当减少压缩比、提高喷油速率、相应推迟喷油定时、用少量燃油预喷射及乳化柴油等技术,进行了降低气缸平均燃烧温度的比较试验,获得了NOx和碳烟排放明显降低和燃油耗率得到改善的效果。 展开更多

关键词 柴油机 低温火焰 预混合燃烧 乳化柴油

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柴油机低温预混合燃烧稳定性控制方法 被引量：1

3

作者 方成 杨福源 +1 位作者 陈林 李进 《车用发动机》 北大核心 2014年第1期50-54,共5页

为了解决低温预混合燃烧不稳定的问题,在基于缸压信息的燃烧闭环控制基础上,建立了以θCA50(累计放热50%的曲轴转角)波动率为指标的燃烧状态稳定性评价体系;在分析燃油系统和空气系统控制参数对燃烧状态稳定性影响的基础上,提出了燃烧... 为了解决低温预混合燃烧不稳定的问题,在基于缸压信息的燃烧闭环控制基础上,建立了以θCA50(累计放热50%的曲轴转角)波动率为指标的燃烧状态稳定性评价体系;在分析燃油系统和空气系统控制参数对燃烧状态稳定性影响的基础上,提出了燃烧状态不稳定判据,过滤掉发动机瞬态工况的中低频波动;设计了自适应的燃烧稳定性控制方法,分阶段通过θCA50目标值、新鲜空气流量和燃烧模式的调整来降低燃烧的不稳定性。台架试验结果表明,该控制方法能够在燃烧状态稳定性指标超过限值时,通过调整控制参数自动把指标重新控制在限值以内。 展开更多

关键词 低温预混合燃烧 闭环控制 波动率 燃烧稳定性 自适应

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轻型柴油机预混合低温燃烧和排放性能的试验研究 被引量：1

4

作者 贾和坤 尹必峰 +1 位作者 何建光 徐毅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1123-1129,共7页

本文中对比分析了某四缸轻型车用柴油机喷射正时、废气再循环(EGR)率和喷射压力对燃烧过程和污染物排放的影响规律。结果表明:采用适时早喷或者晚喷策略均能延长滞燃期而改善可燃混合气的均匀性,以实现部分预混合燃烧,抑制碳烟排放。适... 本文中对比分析了某四缸轻型车用柴油机喷射正时、废气再循环(EGR)率和喷射压力对燃烧过程和污染物排放的影响规律。结果表明:采用适时早喷或者晚喷策略均能延长滞燃期而改善可燃混合气的均匀性,以实现部分预混合燃烧,抑制碳烟排放。适时早喷策略相对晚喷策略更有利于降低碳烟排放,但将受到NO_x排放恶化的限制。引入EGR后,适时早喷不但可降低缸内燃烧温度抑制NO_x排放,还可有效解决因早喷带来的燃烧相位过早的问题,从而提高燃烧效率,改善燃油经济性,在高EGR率区域可兼顾有效燃油消耗率、NO_x和碳烟排放。而晚喷条件下,引入EGR后会进一步加重后燃现象,使有效燃油消耗率和碳烟排放有所恶化。随着喷射压力的提高,适时早喷时,燃烧放热过程变缓,瞬时放热率峰值和缸内平均温度降低,从而可同时降低NO_x和碳烟排放,而晚喷则相反,NO_x排放随着喷射压力的提高而有所上升。而不论适时早喷还是晚喷,有效燃油消耗率受喷射压力的影响很小。 展开更多

关键词 柴油机 预混合低温燃烧 喷射策略 废气再循环

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低温预混合燃烧模式的燃烧与排放特性试验研究 被引量：1

5

作者 包祖峰 成晓北 +1 位作者 邱亮 向立明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期45-51,共7页

在一台电控高压共轨涡轮增压柴油机上研究了低温预混合燃烧模式对柴油机燃烧及排放的影响。采用早喷或晚喷预混方式,结合高废气再循环(EGR)率实现低温预混合燃烧,并研究了喷油正时、EGR、喷油压力和负荷率变化对预混燃烧模式的放热规律... 在一台电控高压共轨涡轮增压柴油机上研究了低温预混合燃烧模式对柴油机燃烧及排放的影响。采用早喷或晚喷预混方式,结合高废气再循环(EGR)率实现低温预混合燃烧,并研究了喷油正时、EGR、喷油压力和负荷率变化对预混燃烧模式的放热规律、排放特性和经济性的影响。研究结果表明:长的燃空预混合期是实现缸内预混燃烧的一个关键因素,中低负荷时,无论是早喷或晚喷预混模式,均具有长预混合期,短的扩散燃烧过程,兼具预混燃烧和低温燃烧的特征,高负荷下扩散燃烧比例增大;晚喷预混燃烧模式下,碳烟和氮氧化物(NO_x)排放同时获得降低,但低温燃烧和稀薄的混合气易导致燃烧不完全,喷油推迟较晚时引起HC和CO排放显著增加,并导致燃油消耗率增大;增加喷油压力可以同时改善碳烟、CO和HC排放,但是NOx排放增加,单纯提高喷射压力并不能获得性能的全面提高。 展开更多

关键词 内然机 柴油机 低温预混合 燃烧特性 排放 经济性

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基于预混合低温燃烧模式下的非道路国Ⅳ柴油机燃烧室特征形状研究

6

作者 张爱中 马君 +1 位作者 李国华 杨吉 《内燃机》 2020年第3期24-28,共5页

以某非道路国四高压共轨柴油机为研究对象,通过数值模拟研究了预混合低温燃烧模式下的非道路柴油机燃烧室特征形状对缸内气流运动特性、油气混合过程以及污染物排放影响。结果表明,在ω燃烧室、双卷流燃烧室、大敞口燃烧室与高凸台燃烧... 以某非道路国四高压共轨柴油机为研究对象,通过数值模拟研究了预混合低温燃烧模式下的非道路柴油机燃烧室特征形状对缸内气流运动特性、油气混合过程以及污染物排放影响。结果表明,在ω燃烧室、双卷流燃烧室、大敞口燃烧室与高凸台燃烧室4种特征燃烧室中,在无喷雾条件下,相对于其他特征燃烧室,高凸台燃烧室的缸内湍流能量较大,高流速区域较大且形成有组织的涡旋运动。在有喷雾条件下,高凸台燃烧室的油气混合速度最快,燃油在缸内的分布也较为均匀,且在Soot排放控制方面具有较大优势。说明了高凸台燃烧室形状有利于增强缸内的运动强度,促进油气混合过程。 展开更多

关键词 非道路柴油机 预混合低温燃烧 燃烧室 油气混合

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两次喷射策略对汽油/聚甲氧基二甲醚高预混燃烧及排放的影响 被引量：5

7

作者 王浒 杨嘉 +2 位作者 贺子晗 尧命发 张晓琴 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期16-23,共8页

在一台改造的单缸柴油机上进行了预主喷两次喷射策略对汽油/聚甲氧基二甲醚(PODE)高预混合燃烧(HPCC)影响的试验研究。研究结果表明:预主喷两次喷射策略能缩短主喷滞燃期,提前着火时刻;预主喷间隔较小或较大时,汽油/PODE HPCC燃烧放热... 在一台改造的单缸柴油机上进行了预主喷两次喷射策略对汽油/聚甲氧基二甲醚(PODE)高预混合燃烧(HPCC)影响的试验研究。研究结果表明:预主喷两次喷射策略能缩短主喷滞燃期,提前着火时刻;预主喷间隔较小或较大时,汽油/PODE HPCC燃烧放热率峰值较低;预主喷间隔为35°时燃烧放热率峰值最高,放热更加集中。预喷比例越大,预主喷间隔和主喷时刻对最大压升率和指示热效率的影响越大。通过预主喷两次喷射策略优化,可以显著提高汽油/PODE HPCC燃烧的指示热效率,减少碳氢和碳烟排放,但最大压升率有所增加。高负荷时,汽油/柴油HPCC因为碳烟排放的限制,适合采用两次喷射策略;汽油/PODE HPCC受限于最大压力升高率,更适合采用单次喷射策略。 展开更多

关键词 高预混合燃烧(HPCC) 聚甲氧基二甲醚(PODE) 多次喷射 燃烧 排放

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预喷射对轻型柴油机燃烧与排放性能影响的可视化研究 被引量：2

8

作者 吕纯昌 贾和坤 《小型内燃机与车辆技术》 2016年第2期17-20,47,共5页

以某轻型柴油机为样机,搭建了缸内燃烧过程可视化试验平台,通过缸内燃烧过程高速摄影、缸内示功图采集及放热率计算分析了预混合低温燃烧模式下预喷射对柴油机缸内燃烧的影响规律。通过所搭建的柴油机缸内工作过程可视化平台可以直观地... 以某轻型柴油机为样机,搭建了缸内燃烧过程可视化试验平台,通过缸内燃烧过程高速摄影、缸内示功图采集及放热率计算分析了预混合低温燃烧模式下预喷射对柴油机缸内燃烧的影响规律。通过所搭建的柴油机缸内工作过程可视化平台可以直观地分析柴油机缸内喷雾燃烧过程。25%负荷工况条件下,随着预喷射油量的增加,扩散火焰出现时刻提前,火焰面积增大,滞燃期缩短,NOx排放量不断下降,碳烟排放与有效燃油消耗率则呈现出先下降后上升的趋势。随着预喷射正时不断提前,但是扩散火焰出现时刻提前,从-4.2°CA提前到-4.8°CA,且扩散火焰面积有增大趋势。NOx排放量与有效燃油消耗率不断上升,碳烟先下降后上升。 展开更多

关键词 柴油机 预喷射 预混合低温燃烧 可视化

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燃烧参数对汽油/柴油双燃料HPCC性能和排放影响的试验 被引量：18

9

作者 尧命发 马帅营 +1 位作者 童来会 郑尊清 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期289-295,共7页

在一台改造的单缸柴油机上,转速为1,500,r/min、平均指标压力为0.9,MPa工况进行了不同参数对汽油/柴油双燃料高比例预混合低温燃烧(HPCC)方式燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,调整EGR率和汽油比例可实现HPCC燃烧过程优化,在保持... 在一台改造的单缸柴油机上,转速为1,500,r/min、平均指标压力为0.9,MPa工况进行了不同参数对汽油/柴油双燃料高比例预混合低温燃烧(HPCC)方式燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,调整EGR率和汽油比例可实现HPCC燃烧过程优化,在保持发动机高燃油经济性的前提下使NOx和碳烟(Soot)排放大幅降低;进气压力对Soot的影响不明显,但进气压力过低将限制汽油比例的提高,NOx排放偏高,进气压力过高使燃烧效率和热效率降低;提高柴油喷油压力,滞燃期延长,最大压升率及最大爆发压力降低;提高喷油压力可同时降低NOx和Soot排放,但喷油压力对燃烧效率、指示油耗、HC和CO排放影响不大.在HPCC燃烧中,通过优化EGR率、汽油比例、进气压力和柴油喷油压力,在不使用后处理器的前提下可使NOx和Soot排放分别低于0.4,g/(kW.h)和0.003,g/(kW.h),并保持较高的热效率,但HC和CO排放偏高,需要采用有较高转换效率的氧化后处理器加以解决. 展开更多

关键词 汽油 柴油 高比例预混合低温燃烧 双燃料 排放

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喷油策略对汽油/柴油双燃料HPCC燃烧特性影响的数值模拟 被引量：1

10

作者 李逾 郑尊清 +2 位作者 刘海峰 马帅营 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期165-172,共8页

针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)、平均指示压力(IMEP)、废气再循环(EGR)率等基本相当的条件下,对单次喷射与两次喷射策略的燃烧机理进行了数值模拟研究.结果表明,汽油/柴油双燃料HPCC燃烧... 针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)、平均指示压力(IMEP)、废气再循环(EGR)率等基本相当的条件下,对单次喷射与两次喷射策略的燃烧机理进行了数值模拟研究.结果表明,汽油/柴油双燃料HPCC燃烧过程实质是缸内直喷柴油提高混合气活性与浓度分层共同作用的结果;单次喷油策略在高温放热前生成了较多的活性自由基,分布于燃烧室内较大的区域,这是导致其放热率增大的主要原因;而两次喷油中,靠近喷油器位置,较高的正庚烷浓度是触发其高温放热提前的主要原因.在两次喷油策略中,活性降低导致其燃烧放热速率较单次喷油策略低,第1次喷油过早使预混时间延长,减少了缸内混合气活性自由基的生成,抑制了低温反应,并导致明显的两阶段放热特性;相对较晚的第1次喷油策略中,第1次喷入缸内燃料的低温放热会促进第2次喷入燃料的氧化与分解,提高了缸内活性,使高温反应时刻提前,放热率增大. 展开更多

关键词 高比例预混合低温燃烧 喷油策略 数值模拟

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汽油/柴油双燃料HPCC在不同转速下的高负荷研究 被引量：9

11

作者 马帅营 陈贵升 +1 位作者 郑尊清 尧命发 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期289-295,共7页

在一台改造的单缸柴油机上研究了汽油/柴油双燃料高比例预混合燃烧(HPCC)模式,其中汽油由进气道喷射,柴油采用缸内直喷并引燃预混合气.以1,600,r/min为例,分析了影响负荷扩展的运行参数,通过增加油量并优化各运行参数直至达到如下限定... 在一台改造的单缸柴油机上研究了汽油/柴油双燃料高比例预混合燃烧(HPCC)模式,其中汽油由进气道喷射,柴油采用缸内直喷并引燃预混合气.以1,600,r/min为例,分析了影响负荷扩展的运行参数,通过增加油量并优化各运行参数直至达到如下限定条件即得出900～2,500,r/min下的高负荷优化点:NOx排放≤0.4,g/(kW.h)、Soot排放≤0.01,g/(kW.h)、MPRR(最大压升率)≤1,MPa/°CA以及COVIMEP(平均指示压力循环波动系数)≤10%.高负荷优化点的平均指示压力(IMEP)值在低、中和高转速下分别受NOx排放、MPRR及最大暴发压力的限制,且随着转速的升高而增大,在2,300,r/min获得最大值1.2,MPa.指示油耗率在1,900,r/min获得最低值为169,g/(kW.h). 展开更多

关键词 汽油 柴油 双燃料 高比例预混合燃烧 高负荷

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汽油/柴油双燃料不同HPCC燃烧模式的数值模拟 被引量：3

12

作者 李逾 郑尊清 +1 位作者 杨彬彬 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期546-552,共7页

针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)基本相当的条件下,对柴油早喷(E-HPCC)与柴油晚喷(L-HPCC)情况下的燃烧特性和排放特性进行了数值模拟研究.结果表明,HPCC着火和燃烧过程主要受缸内活性自由... 针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)基本相当的条件下,对柴油早喷(E-HPCC)与柴油晚喷(L-HPCC)情况下的燃烧特性和排放特性进行了数值模拟研究.结果表明,HPCC着火和燃烧过程主要受缸内活性自由基控制,较晚喷射会导致缸内局部正庚烷浓度高、活性较大,造成高温放热提前;较早喷射正庚烷会抑制低温放热,从而增加着火时刻缸内活性自由基的数量,是放热率较高、最大压升率较大的主要原因.L-HPCC模式下,高温放热时刻缸内局部正庚烷浓度较大造成了缸内局部温度较高,促进了NOx生成,相对E-HPCC模式NOx排放较高;虽然L-HPCC局部浓度较高会促进碳烟的生成,但同时较高的燃烧温度加强了碳烟的氧化,因此L-HPCC模式的碳烟排放低于E-HPCC模式. 展开更多

关键词 高比例预混合燃烧 低温燃烧 化学动力学 数值模拟

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非道路国Ⅳ柴油机燃烧室出口特征形状影响研究 被引量：2

13

作者 张爱中 马君 +1 位作者 李国华 杨吉 《内燃机》 2020年第4期4-8,共5页

以某非道路国四高压共轨柴油机为研究对象,通过数值模拟研究了预混合低温燃烧模式下的非道路柴油机高凸台型燃烧室几何参数对缸内气流运动特性、油气混合过程以及污染物排放影响。结果表明:缩口型式可以提高高凸台燃烧室缸内湍流动能,... 以某非道路国四高压共轨柴油机为研究对象,通过数值模拟研究了预混合低温燃烧模式下的非道路柴油机高凸台型燃烧室几何参数对缸内气流运动特性、油气混合过程以及污染物排放影响。结果表明:缩口型式可以提高高凸台燃烧室缸内湍流动能,且上止点前会在喉口处形成剧烈涡旋运动,有利于燃油的扩散;缩口燃烧室中的高湍流动能与合理的气流运动可加速燃油的蒸发雾化,气流运动速度与方向较为合理,可以加快油气混合速度,从而可提高油气混合质量;缩口燃烧室在碳烟排放方面具有较大优势,但由于其预混合燃烧比例大,NOx排放相对其他2种燃烧室高。 展开更多

关键词 非道路柴油机 预混合低温燃烧 高凸台燃烧室 油气混合

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