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聚甲氧基二甲醚和汽油双燃料火花辅助压燃燃烧及排放试验研究
1
作者 闫鑫 朱天奎 +2 位作者 仇钰啸 管斌 黄震 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期11-20,共10页
试验平台基于汽油缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机改造,缸内直喷聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ether,PODE),进气道喷射汽油,并将压缩比从10提升至15以利于压燃,以点火和直喷策略作为控制参数,获取双燃料火... 试验平台基于汽油缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机改造,缸内直喷聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ether,PODE),进气道喷射汽油,并将压缩比从10提升至15以利于压燃,以点火和直喷策略作为控制参数,获取双燃料火花辅助压燃(dualfuel spark-assisted compression ignition,DF-SACI)发动机的运行特征。试验结果表明:DFSACI呈现多阶段放热,直喷正时提前可提高混合气均匀性,减小不同燃烧阶段的界限,放热率明显提高;直喷比例可以更为有效地调节CA50和等容燃烧的比例,对热效率影响明显;同时放热率受点火正时提前的影响最小。试验中有效热效率最高可达37.5%。排放方面,DFSACI模式在合适的点火和喷射策略下,可在一定程度上降低HC和CO的排放,HC体积分数可降低至3000×10^(-6)以下,CO体积分数可降低至1500×10^(-6)以下,同时将NOx排放控制在较低水平。通过对燃烧策略的合理调整,PODE/汽油双燃料发动机借助火花辅助压燃可实现高效清洁燃烧。 展开更多
关键词 双燃料 火花辅助压燃 高压缩比 直喷策略 点火策略
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缸内直喷发动机快速起动首循环喷雾的数值模拟
2
作者 韩立伟 洪伟 +2 位作者 高定伟 苏岩 谢方喜 《车用发动机》 北大核心 2013年第6期7-13,共7页
基于某缸内直喷(GDI)发动机建立了三维模拟平台,并对喷雾模型进行了验证,进而对GDI发动机起动时第2缸的喷雾和混合气形成进行了数值模拟,分析了不同喷油策略下压缩上止点时混合气的空燃比分布和着火情况,并与试验结果进行了对比分析。... 基于某缸内直喷(GDI)发动机建立了三维模拟平台,并对喷雾模型进行了验证,进而对GDI发动机起动时第2缸的喷雾和混合气形成进行了数值模拟,分析了不同喷油策略下压缩上止点时混合气的空燃比分布和着火情况,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:喷油时刻距离上止点相对较远或者在上止点附近时,混合气在压缩上止点倾向于自燃;若混合气偏稀,即使喷油时刻在距离上止点相对中间的位置时,混合气仍倾向于自燃。通过试验结合数值模拟的方法,分析并指出了第2缸在不同喷油策略下发生自燃、可以点燃和失火的区域。 展开更多
关键词 发动机 缸内直喷 喷油策略 喷雾 自燃 数值模拟
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氨能量分数和喷射策略对双燃料低速机燃烧与排放影响
3
作者 史歆如 熊仟 +3 位作者 潘聪懿 刘龙 傅师翊 赵建辉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期489-498,共10页
面向高效率、低NO_(x)排放的氨燃料船机开发,利用Converge软件构建大缸径、高压直喷氨-柴双燃料发动机三维数值模型,基于氨部分预混的高压直喷预混-扩散混合控制燃烧模式,探究了引燃柴油单段和两段喷射策略及氨能量分数对缸内燃烧、单... 面向高效率、低NO_(x)排放的氨燃料船机开发,利用Converge软件构建大缸径、高压直喷氨-柴双燃料发动机三维数值模型,基于氨部分预混的高压直喷预混-扩散混合控制燃烧模式,探究了引燃柴油单段和两段喷射策略及氨能量分数对缸内燃烧、单缸性能及NO_(x)排放的影响.结果表明:在低速机满负荷条件下,相同氨能量分数时,引燃柴油单段喷射可实现更高的指示热效率,但最大爆发压力和NO_(x)排放增加;两段喷射策略在氨能量分数为95%时,通过降低缸内高温且低氨质量分数区,在维持高指示热效率的同时,实现NO_(x)生成相比单段喷射策略分别降低29.6%和17.7%;此外,两种喷射策略下平均压力升高率和最大压力升高率对氨的喷射正时更加敏感. 展开更多
关键词 双燃料发动机 高压直喷 喷射策略 氨能量分数
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基于双直喷策略的低负荷下活性控制压燃燃烧特性的数值研究 被引量：4
4
作者 康佳明 王谦 +1 位作者 相英杰 李子烨 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期18-26,34,共10页
采用流体仿真软件CONVERGE开展了基于双直喷策略的低负荷工况下二代生物柴油/汽油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)燃烧模式的数值模拟研究,对比了常规进气道喷射汽油RCCI和双直喷RCCI的燃烧特性,并探讨... 采用流体仿真软件CONVERGE开展了基于双直喷策略的低负荷工况下二代生物柴油/汽油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)燃烧模式的数值模拟研究,对比了常规进气道喷射汽油RCCI和双直喷RCCI的燃烧特性,并探讨了双燃料喷射时刻对双直喷RCCI燃烧的影响。结果表明:相比常规进气道喷射汽油RCCI,双直喷RCCI能够有效控制缸内汽油混合气分布,改善不完全燃烧现象;随着汽油直喷时刻的推迟,分层燃烧减弱,燃烧持续期缩短,燃烧效率降低,热效率先减小再增大后又减小,NO x排放减少而碳烟排放增加;随着二代生物柴油喷射时刻的推迟,分层燃烧加剧,燃烧持续期延长,燃烧效率升高,热效率先增大而后减小,NO x排放增加而碳烟排放减少。 展开更多
关键词 活性控制压燃 双直喷策略 二代生物柴油 低负荷 燃烧特性 排放
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喷射策略和运行工况对直喷汽油机微粒排放的影响 被引量：3
5
作者 庄祝跃 赵廷钰 +1 位作者 方俊华 黄震 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期796-804,共9页
应用DMS500型快速颗粒分析仪对一台自然吸气缸内直喷汽油发动机排放的颗粒物粒径分布进行试验研究,考察了运行工况(负荷、冷却水温和点火时刻)以及喷油策略(喷油时刻、喷油压力)对颗粒物粒径分布特性及其微粒数量的影响规律,并分析了不... 应用DMS500型快速颗粒分析仪对一台自然吸气缸内直喷汽油发动机排放的颗粒物粒径分布进行试验研究,考察了运行工况(负荷、冷却水温和点火时刻)以及喷油策略(喷油时刻、喷油压力)对颗粒物粒径分布特性及其微粒数量的影响规律,并分析了不同工况下颗粒物的氧化活化能.结果表明:缸内直喷汽油发动机排放的颗粒物粒径呈现出双峰变化特征,在30℃水温时,低负荷下以生成积聚模态颗粒物为主,高负荷下以生成核模态颗粒物为主;较低的冷却水温会增加排放的颗粒物数量;点火时刻的推迟能够减少颗粒物的生成;在不同负荷的喷油时刻都存在一个最佳的颗粒物排放点;喷油压力越高,生成的颗粒物数量越少,核模态颗粒物的比例越高;随着负荷增加和冷却水温降低,颗粒物的起燃温度升高,颗粒物的氧化活性降低. 展开更多
关键词 直喷式汽油发动机 喷射策略 颗粒物数量 粒径分布 热重分析
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氨柴双燃料高压缩比发动机柴油喷射策略优化 被引量：2
6
作者 蔡开源 王志 +6 位作者 刘奕 陈清楚 齐运亮 林浩 卢文健 张沈欢 殷勇 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期783-789,共7页
为了提高氨柴发动机的燃烧效率与热效率,研究了柴油喷射策略对燃烧与排放特性的影响。在一台6缸、压缩比21的氨柴发动机上,采用了进气道喷射氨并缸内2次喷射柴油的控制方法。用柴油第1次喷射来活化缸内热氛围,用第2次喷射来控制燃烧相... 为了提高氨柴发动机的燃烧效率与热效率,研究了柴油喷射策略对燃烧与排放特性的影响。在一台6缸、压缩比21的氨柴发动机上,采用了进气道喷射氨并缸内2次喷射柴油的控制方法。用柴油第1次喷射来活化缸内热氛围,用第2次喷射来控制燃烧相位。结果表明:提前柴油第1次喷射时刻,可使氨柴模式的氮氧化物(NOx)排放减少30%;增加第1次喷射量有助于提高氨燃烧效率,并能减少85%的N2O和50%的CO排放。随第1次喷射量的增加,有效热效率先升高后降低。相比同压缩比下纯柴油模式,优化的氨柴双燃料模式的柴油喷射策略下,最高有效热效率提高1.2个百分点。因此,该文的优化柴油直喷策略,可节能和降低重型车辆的碳排放。 展开更多
关键词 重型车发动机 柴油直喷策略 氨柴双燃料 燃烧效率 污染物排放
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VVL耦合喷油策略对GDI汽油机混合气形成的影响 被引量：2
7
作者 龚震 钱叶剑 +3 位作者 罗琳 齐景晶 赵鹏 邵小威 《车用发动机》 北大核心 2017年第2期27-34,共8页
利用三维仿真软件Ansys Fluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型,就变气门升程耦合不同喷油策略对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算。结果表明,与大气门升程工况相比,小气门升程工况的缸内湍流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况... 利用三维仿真软件Ansys Fluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型,就变气门升程耦合不同喷油策略对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算。结果表明,与大气门升程工况相比,小气门升程工况的缸内湍流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况以及点火时刻混合气质量都明显改善;在小气门升程工况,采用两段喷油会缩短油气混合时间,过度推迟二次喷油时刻会恶化混合气质量和燃油湿壁情况;在大气门升程工况,两段喷油会改善混合气均匀性,随着二次喷油时刻推迟,燃油蒸发量增加,湿壁情况加剧,混合气质量得到改善;小气门升程工况下采用二次喷油时刻为470°曲轴转角,前后两次喷油量比例为7∶3的两段喷油方案在燃油蒸发和湿壁以及点火时刻缸内混合气质量这几个方面的效果都很好,是最合理的方案。 展开更多
关键词 直喷式汽油机 变气门升程 喷油策略 燃油蒸发 燃油湿壁 混合气形成
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喷射策略对直喷氢气发动机燃烧与排放的影响 被引量：1
8
作者 涂展飞 王毅 +2 位作者 邢孔钊 肖刚 黄豪中 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期341-351,共11页
为了提高缸内直喷氢气发动机的热效率,利用三维软件CONVERGE建立氢气发动机单缸仿真模型,分析了不同喷射策略对缸内混合气形成、燃烧与排放的影响。结果表明:随着喷射压力的增大,喷射持续时间缩短,喷氢持续期内湍动能增大,有利于提高混... 为了提高缸内直喷氢气发动机的热效率,利用三维软件CONVERGE建立氢气发动机单缸仿真模型,分析了不同喷射策略对缸内混合气形成、燃烧与排放的影响。结果表明:随着喷射压力的增大,喷射持续时间缩短,喷氢持续期内湍动能增大,有利于提高混合气均匀性,但喷氢结束后缸内湍动能迅速衰减,对混合气的混合影响作用变小。喷射压力为4 MPa时,缸内形成的分层混合气促进了燃烧进行,使CA50更接近压缩上止点,热效率增大,但升高的燃烧温度使得NO_(x)排放增加。随着喷射正时延迟,混合时间缩短,均匀性呈现下降趋势,利用活塞顶部凹坑可提高混合气均匀性,上止点前100°CA时热效率提高,延迟至上止点前80°CA,均匀性过低,缸壁聚集大量浓混合气使传热损失增加,热效率降低。 展开更多
关键词 直喷氢气发动机 混合气形成 喷射策略 燃烧 NO_(x)排放
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单段与两段喷射均质直喷汽油机混合气形成研究 被引量：2
9
作者 韩文艳 许思传 +1 位作者 李俊辉 霍雅丽 《汽车技术》 北大核心 2013年第8期10-13,18,共5页
针对某均质缸内直喷汽油机低速时燃油湿壁问题,用定容弹试验对喷雾模型进行标定,同时使用FIRE软件对单段和两段喷油策略的混合气形成过程进行数值模拟研究。结果表明,转速为2000 r/min的全负荷工况下,单段喷油时燃油湿壁现象较为严重,... 针对某均质缸内直喷汽油机低速时燃油湿壁问题,用定容弹试验对喷雾模型进行标定,同时使用FIRE软件对单段和两段喷油策略的混合气形成过程进行数值模拟研究。结果表明,转速为2000 r/min的全负荷工况下,单段喷油时燃油湿壁现象较为严重,而采用两段喷油可明显改善燃油碰壁情况,且点火时刻缸内混合气均匀性也得到改善;第2段喷油结束时刻越晚,燃油碰壁量越小,混合气浓度分布均匀性越差。 展开更多
关键词 缸内直喷汽油机 燃油湿壁 喷油策略 混合气形成
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