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期刊信息/Journal information
内燃机工程
中国内燃机学会
内燃机工程

中国内燃机学会

计维斌

双月刊

1000-0925

nrjgc@163.com

021-25079814 25079820

200438

上海市军工路2500号

内燃机工程/Journal Chinese Internal Combustion Engine EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。刊登各种用途内燃机的科研与技术应用成果，报道重要学术会议消息与动态。内容涉及整机、零部件、附件与交流、工作过程、增压技术、冷却传热、测试技术等方面。读者对象为本专业中级以上科技人员和大专院校师生。
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    预燃室湍流射流点火甲醇发动机稀薄燃烧和排放特性试验研究

    王志刚刘宗宽车胜楠周磊...
    1-7页
    查看更多>>摘要：基于一台四冲程单缸发动机开展预燃室湍流射流点火(turbulent jet ignition,TJI)甲醇发动机燃烧特性、性能表现和排放特性的试验研究.结果表明,TJI燃烧模式燃烧速率较快,放热率(heat release rate,HRR)峰值明显较高,且具有更短的滞燃期和燃烧持续期.随着过量空气系数变大,缸内压力和放热率峰值变小,TJI和火花塞点火(spark ignition,SI)燃烧模式滞燃期和燃烧持续期均变长.此外,TJI燃烧模式可有效提升甲醇发动机的稀薄燃烧稳定性,可将稀燃极限拓展至过量空气系数 2.0.TJI燃烧模式下平均指示压力略低于 SI模式;然而对于过量空气系数大于 1.1 的稀燃工况,TJI燃烧模式指示燃油消耗率更低,在过量空气系数 1.3 时低于 570 g/(kW·h),说明其具有更好的燃油经济性.TJI燃烧模式下氮氧化物排放量明显低于 SI燃烧模式,过量空气系数 1.1 时降低约 37.2%,并且在过量空气系数大于 1.3的极稀燃工况具有相对较低的甲醛 CH2O和碳氢化合物排放.

    湍流射流点火稀薄燃烧甲醇发动机压缩比

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    基于射流点火和气道喷水技术的缸内直喷汽油机稀薄燃烧特性研究

    李勇吴威龙李钰怀陈泓...
    8-17页
    查看更多>>摘要：在一台 4 缸涡轮增压汽油机的基础上,增加预燃室和进气道喷水系统,在最佳油耗工况附近(转速 2 500 r/min,平均有效压力为 0.8～1.2 MPa)开展了试验,研究和分析了汽油机稀薄燃烧特性,以及射流点火和进气道喷水技术对稀薄燃烧性能的影响.结果表明,稀薄燃烧可以将有效热效率从当量燃烧的 39.5%提高到 42.4%左右,但是当过量空气系数超过1.4 以后,燃烧稳定性和碳氢排放变差.采用射流点火技术可以将稳定燃烧的过量空气系数拓展到 1.7 以上,热效率增加至 43.0%以上,燃烧持续期最大缩短 37.6%,循环波动不超过1.3%.在此基础上增加进气道喷水,对于平均有效压力在 1.1 MPa以上的负荷,抑制爆震效果明显,喷水脉宽达到 4 ms时,爆震限制的燃烧重心可以提前到活塞上止点后 8°左右,同时最大热效率超过 44%,循环波动不超过 3%;但是对于平均有效压力低于 1.1 MPa的负荷,爆震现象不严重,喷水反而会降低燃烧速率和热效率,同时燃烧稳定性和未燃碳氢排放也随之恶化.

    汽油机稀薄燃烧预燃室射流点火喷水

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    柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料匹配催化型颗粒捕集器的排放特性研究

    张文博高楠陈昊赵伟...
    18-25页
    查看更多>>摘要：使用柴油和聚甲氧基二甲醚(polymethoxy dimethyl ether,PODE)混合燃料进行了柴油机催化型颗粒物捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的排放特性试验,研究分析了添加 PODE对 CDPF的过滤效率及 CDPF前后端 NOx、CO2 和颗粒物排放变化的影响.结果表明:加入 PODE 提高了 CDPF 对颗粒物的过滤效率,使用 90%体积分数的柴油与10%体积分数的 PODE掺混(D90P10)可使 CDPF的平均过滤效率提高 3.6%.CDPF对核态颗粒物的过滤效率低于 86.39%,CDPF 对聚集态颗粒物的过滤效率高于 91.32%,CDPF对核态的过滤效率低于聚集态.CDPF对不同粒径颗粒物的过滤效率不同,且随颗粒物粒径的增加而增加.两种燃料下,通过 CDPF后的颗粒物的几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均减小,NOx排放降低,CO2 排放增加.

    催化型颗粒物捕集器柴油聚甲氧基二甲醚颗粒物过滤效率

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    基于燃烧状态反馈的柴油机低温冷起动逐循环控制研究

    秦彪王捧马士宝王国莹...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为改善低温冷起动工况不良燃烧循环,利用 CompactRIO 控制器开发了燃烧状态反馈系统,实现了缸压采集和燃烧状态参数实时计算及反馈.设计试验探明了不同温度和转速下喷油时刻对 CA50(缸内累积放热量达到 50%时所对应的曲轴转角)的影响规律,提出了基于燃烧状态反馈的喷油时刻逐循环控制方法,实现了燃烧参数与控制参数的匹配.采用该控制方法后 CA50 更集中在高效燃烧区间,最高燃烧压力更高且不良燃烧循环得到改善,起动时间平均减少 36%,有效改善了柴油机低温冷起动性能.

    低温冷起动逐循环控制喷油时刻柴油机

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    大空间尺度下预燃室射流火焰发展历程的光学诊断和模拟研究

    叶映明镇洋王昌庆文铭升...
    34-42页
    查看更多>>摘要：基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃烧阶段的火焰发展过程.基于定容装置试验数据验证了模型对燃烧火焰扩展速度预测的适用性和准确性.研究结果表明:预燃室燃油喷射量直接影响射流火焰的最大贯穿距离和火焰强度;主燃烧室内的混合气需要达到一定浓度才能被引燃.对燃烧过程的模拟,第一阶段燃烧采用均质搅拌反应器(well-stirred reactor,WSR)模型可以较为准确地模拟不同燃油喷射量下的射流发展速度和火焰射流的最大贯穿距离;第二阶段燃烧采用 G方程可以较为准确地模拟火焰在各方向上的扩展速度.采用 Mapping方法连接的两个模型对燃烧两个阶段的火焰扩展的整体速度具有较高的预测精度.

    定容燃烧弹低速船机双燃料光学诊断数值模拟

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    基于可变高增压方式的航空活塞发动机变海拔工作特性仿真研究

    陈贵升胡闪沈颖刚孙敏...
    43-53页
    查看更多>>摘要：以一台直列四冲程压燃式航空活塞发动机为研究机型,通过 GT-Power构建一维热力学模型,首先对比研究了不同海拔下固定截面增压(fixed geometry turbocharger,FGT)、可变几何截面增压(variable geometry turbocharger,VGT)和两级可变几何截面增压(twin-variable geometry turbocharger,TVGT)对发动机性能的影响;然后基于搭建的 TVGT 增压系统,探究了高、低压级 VGT 叶片开度对发动机变海拔条件下工作特性的影响.结果表明:在不同海拔和转速工况下,发动机匹配 TVGT增压系统后,其海拔适应性更佳.针对 TVGT系统,在不同海拔下,当高压级 VGT 叶片开度位于 0.2～0.4 范围内,低压级 VGT 叶片开度位于 0.6～0.8 范围内时可以获得较高的动力性及经济性.通过对高、低压级 VGT叶片开度的优化,在巡航工况转速 3 397 r/min时可在 6 000 m 海拔下实现 106.8%的功率恢复目标,可满足发动机对高海拔工作运行的功率恢复要求.

    压燃式航空活塞发动机变海拔两级可变几何截面增压性能功率恢复

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    燃烧系统参数对商用车发动机燃烧和排放特性的影响研究

    雷基林李臻卓刘懿王伟超...
    54-63,74页
    查看更多>>摘要：为改善商用车发动机性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟、正交设计等方法,针对某商用车的燃烧室结构参数设计了 4 种新方案,并选取油束夹角、喷雾锥角、主喷正时等 3 个喷油参数开展多因素影响研究.结果表明:燃烧室形状曲线向内收缩且最大半径增大的方案 1 燃烧室可提升缸内湍流特性,改善燃油浓度分布,使燃烧速度加快,油气混合更好,为最优方案.在喷油参数研究方案中,以碳烟(soot)排放为优化指标时,油束夹角对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角 147°、喷雾锥角 15°、主喷正时-1°,其缸内碳烟排放较原机下降 13.91%,且NOx排放减少 13.98%;以氮氧化物(nitrogen oxides,NOx)排放为优化指标时,主喷正时对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角 160°、喷雾锥角 25°、主喷正时-1°,其缸内 NOx排放较原机降低 37.79%.

    商用车燃烧系统燃烧室喷油参数燃烧特性排放特性

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    重型柴油机二级增压系统匹配仿真研究

    赵明昊殷勇赵艳婷郑尊清...
    64-74页
    查看更多>>摘要：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%.

    柴油机二级增压增压匹配遗传算法燃油消耗率

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    活塞-缸套摩擦副状态表征参数选取方法研究

    魏敬宏纪少波胡珑渝张珂...
    75-84页
    查看更多>>摘要：建立柴油机试验台架采集数据,对机体表面振动信号进行时频分析,探明不同激励源与机体表面振动信号的关系.选取变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)算法对振动信号进行分解,提取各分量的表征参数.通过探究转矩、转速、润滑油温度及配缸间隙与各表征参数的相关性,初步确定相关性强的表征参数集.通过多评价准则对上述表征参数集进行分析,最终得出贡献度最高的表征参数为本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)1 的标准差、均方频率、峭度、最大奇异值、频域积分和 IMF6 的脉冲因子、标准差、重心频率、频率方差及最大奇异值.

    活塞-缸套故障诊断表征参数提取连续小波变换信号分解算法多评价准则

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    相继增压系统切换过程对增压器辅推轴承轴向力影响与轴承优化研究

    李垂孝张学艳姜久奎黄立...
    85-92,101页
    查看更多>>摘要：采用数值仿真方法研究基本增压器在系统切换过程中的轴向力变化规律,并提出了辅助推力轴承的改进设计方法.首先数值仿真研究了基本增压器的转子系统在切换时的压气机/涡轮关键典型截面气动参数分布情况,分析了在柴油机增压模式切换过程中基本增压器转子轴向力大小和方向变化规律,然后提出了增加轴承承力面及改变承力面材料的优化方案.结果表明:基本增压器辅助推力轴承在切换的 5 s时间内轴向力发生翻转,最大约承受 2 273 N的反向轴向力,是造成切换过程辅助推力轴承磨损的关键原因;优化方案最大承载能力为优化前的 4.8 倍,显著提升了辅助推力轴承承载力.经增压器平台可靠性验证,改进后的增压器辅助推力轴承在相同时间内未出现碰磨现象.

    相继增压压气机涡轮转子轴向力翻转低速喘振

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