丁明[1]2003年在《低排放农用运输车柴油发动机的技术开发》文中进行了进一步梳理本文在系统分析了国内外农用车柴油机技术现状与发展趋势的基础上，首先指出开发低排放农用车柴油机的重要意义，然后以降低农用车柴油机排放污染为设计目标，进行了低排放680QBKZ型农用车增压柴油机设计中的热力计算、动力计算、疲劳强度校核以及有关的开发工作。 1、对低排放农用车680QBKZ型增压柴油机热力模型进行了简化，并进行了相关的热力计算。 2、计算了活塞位移、速度、加速度，分析了活塞连杆机构的受力。 3、对曲轴进行了弯曲安全系数和扭转安全系数的校核。 4、进行了柴油机开发过程中的有关试验与设计工作。 开发成功的低排放680QBKZ型农用车增压柴油机达到了预期设计目标。
周裕干, 丁明, 田伟[2]2002年在《农用车和轻型机动车及其小缸径多缸柴油机的现状和动向》文中指出本文分析了我国农用车和轻型机动车及与之配套的柴油发动机的现状和发展动向 ,指出我国农用车和轻型机动车及柴油发动机存在的问题、与国际水平的差距、应对WTO可采取的措施 ,开发新型小缸径多缸柴油发动机的必要性。
张宾[3]2017年在《非道路国叁升级切换方案设计及试验研究》文中研究说明随着社会对环境和资源问题的日益关注,为了非道路移动机械柴油机的节能减排能够更好地实现,我国发布了非道路移动机械用柴油机中国第叁、四阶段排放法规,这就意味着中国将全面正式进入非道路国叁时代。因此,为了满足国叁排放法规的要求,我们必须寻找经济可行的技术措施,这不仅是国家节能减排的要求,也是企业应对未来市场竞争的必然选择。本文将针对非道路车辆中的农业机械进行切换升级具体研究。首先对非道路柴油机国二升级国叁的主要技术措施进行了介绍;对国二和国叁柴油机的区别进行了对比,介绍了电控柴油机的概念、电控柴油机和传统柴油机的控制区别、电控柴油喷射系统的工作原理以及电控柴油喷射系统主要功能及优点等。通过综合对比,确定了此次国叁切换升级的技术路线。本文以东方红704型农业拖拉机为研究样机,在选定匹配的发动机之后,对发动机的冷却系统进行了设计计算,其中包括:散热器的匹配计算,冷却风扇的匹配计算,并且对匹配的散热器和冷却风扇进行了校核计算。最后对冷却系统的结构进行了优化,并完成了整机的方案布置。本文对切换升级后的东方红704样机进行了整机标定试验,通过标定使发动机和整机匹配后的各项性能指标能够达到最佳状态。为了对升级后发动机的冷却系统进行验证,本文进行了整机的热平衡试验,结果表明,本文中设计的东方红704样机能够满足拖拉机的要求。最后本文针对升级切换后的柴油机进行了排放试验研究,通过内部EGR率的选择以及喷油正时的优化试验,使柴油机的排放达到国叁排放限值的要求,完成了此次非道路国二升级国叁的切换。
蔺宏良[4]2007年在《西安市实施在用汽车检测与维护（I/M）制度方案与技术研究》文中进行了进一步梳理控制机动车排放污染,保护人类赖以生存的大气环境已经成为全社会的共识。目前,世界各国已经采取多种方法和措施来控制机动车排放:一方面制定越来越严格的机动车排放法规和标准;另一方面不断研究新的排放控制技术应用于汽车上。机动车排放控制是一项系统工程,涉及新车生产制造、在用车使用维修、道路交通管理、油品质量及税收激励政策等诸多因素。就我国现状来说,在用车排放控制措施不到位,力度明显不够,导致排放超标现象严重是亟需解决的一个问题。国外经验表明:实施在用车检测与维护(I/M)制度是控制在用车排放最科学、经济而有效的措施。本文首先介绍国外机动车排放污染控制现状,重点论述在用车检测与维护(I/M)制度的概念、发展历程和主要内容;其次在介绍我国在用车排放标准和汽车检测维修制度的基础上,讨论I/M制度与我国的汽车检测维修制度之间的相关性;然后调研西安市目前空气质量和机动车排放污染状况,分析西安市汽车维修与汽车检测行业存在的问题及对策,探讨在西安市实施I/M制度的必要性和迫切性;最后,在借鉴国内、外实施I/M制度成功经验的基础上,结合西安市具体情况,设计西安市在用车检测与维护(I/M)制度的实施方案、体系结构和技术标准。通过西安市I/M制度的实施,使西安市机动车排放污染得到有效控制,从而实现市区空气质量的有效改善。
江同[5]2004年在《柴油/LPG双燃料发动机工作状态的控制及性能研究》文中认为21世纪人类面临着能源短缺和日益恶化的环境污染。为解决这些问题，走可持续发展道路，人们正在寻找一条既能合理利用资源，又能保护生态环境的途径。 随着汽车工业的高速发展及汽车保有量的急剧增加，汽车造成的环境污染及石油危机问题日益突出。发展低污染的绿色汽车是当今世界汽车发展的主要趋势。目前，众多代用燃料在内燃机上得到愈来愈广泛的应用，特别是燃气汽车的发展为油品短缺和环境保护提供了广阔空间与良好契机。近几十年来，燃气汽车发展较快，在一些发达国家已形成一定的产业规模。近两叁年来，我国的燃气汽车亦备受青睐，发展势头强劲。 在众多代用燃料中，液化石油气LPG(Liquefied Petroleum Gas)以其能量密度高于天然气NG(Natural Gas)，易于液化(0.5～1MPa即可液化)，便于充装携带，以及优异的排放性能和动力性能受到越来越多的青睐，近年来在汽车上得到了优先发展。 本文是在国内外相关研究的基础上，对车用柴油／LPG双燃料发动机进行的工作状态的控制及性能研究。实验采用单片机控制进气道预混合混合器的供气方式，对490Q直喷式柴油机进行了柴油／LPG双燃料的技术改造。在分别燃用全柴油和柴油／LPG双燃料的情况下，得到了相应工况下动力性、经济性以及排放噪声等性能指标的对比试验结果。 试验结果表明：燃用柴油／LPG混合燃料，发动机的动力性有所提高；经济性在低负荷时优于全柴油，高负荷时较差；排放方面，烟度大幅降低，NO_x也有所降低，排温和噪声都较原机低。
王会良[6]2010年在《非道路用欧Ⅱ排放单缸柴油机研究》文中研究表明目前,在我国有关汽车方面的能源消耗和有害排放逐年增加,导致了我国石油能源紧张,并对环境造成了极大的危害。单缸柴油机在农业机械中得到了广泛的应用,但是随着对环保的日益重视,单缸内燃机产品要想得到健康持续发展,也必须将降低排气污染物的研究作为重中之重。本文主要介绍单缸柴油机达到欧Ⅱ排放标准所进行的一系列结构和参数的研究、改进和试验工作。本次研究以大功率机型ZS1115为研究对象,通过燃烧系统、进排气系统、喷油系统等的研究改进,开发新一代达到欧Ⅱ排放限值的ZS1115H环保机型。在此基础上根据本次研究的经验教训逐步对其它机型进行研究改进,实现ZS系列机型的升级换代。通过对气缸内气流运动的分析,确定燃烧室型式为厚口边、大凸台缩口ω型,并相应适当降低进气涡流比,加大活塞的压缩涡流、挤流和逆挤流等作用,使混合气的形成和燃烧较为完善；同时调整活塞和气缸的配缸间隙,调整活塞环的尺寸和形状,减少机油消耗率,降低CH和颗粒排放量。进气道采用螺旋气道,并根据燃烧室形状适当降低进气涡流,提高流量系数,使油气混合更均匀,同时降低了燃烧速度,使最高燃烧温度下降,减少NOx的排放量。通过对影响燃油喷射系统的因素进行优化,采用低惯量小压力室“P”型喷油器代替“S”系列喷油器,喷油泵由DP泵代替AD泵,提高了喷油压力和喷油速率；降低初始喷油率,降低预混合燃烧温度,从而降低NOx的排放量。在扩散燃烧期,加大燃油喷射率,确保有足够的燃油喷入燃烧室,实现快速燃烧,以降低碳烟和颗粒的排放量；调整喷油提前角,在保证经济性的前提下,尽量减小喷油提前角,缩短滞燃期,降低扩散燃烧期气缸内压力、温度上升速度,达到减少污染物生成量,降低噪声,实现柴油机节能环保的目的。试验结果表明：通过对燃油系统、进排气系统、燃烧系统等进行全新的设计研究,采取提高喷油压力、适当减小供油提前角、采取合适涡流比并增大燃烧室挤流作用、采用新断面形状活塞环增加燃烧室密封性等一系列机内净化技术,优化柴油机工作过程,有效的降低了燃油消耗和机油消耗,使缸内燃烧更加合理、充分,使CH、NOx和碳烟生成得到有效的控制,在保证整机性能比现有水平略有提升的前提下,减少废气污染物的排放。改进活塞组件、供油系统,使进气道、喷油规律、燃烧系统达到最佳匹配等一系列措施,不但使柴油机的动力性和经济性有了较大的提高,而且新机型除颗粒外,其它污染物顺利达到了欧Ⅱ排放标准,并且有较大的宽裕度,能够保证该机型批量生产时生产一致性能够达到欧Ⅱ排放标准要求。ZS1115H型柴油机的研制成功,拉开了单缸柴油机改进提高的序幕,为单缸柴油机行业适应节能环保的现代发展趋势,提升产品档次打下了坚实的基础,为同类机型升级换代提供了研发思路和开发途径,将会对单缸柴油机行业的健康发展产生深远的影响。
杨杰[7]2004年在《农机内燃机工业可持续发展战略的思考》文中研究说明一、内燃机工业概况2003年全国内燃机总产量(据不完全统计)约4.6亿千瓦,其中汽车内燃机产量达到2.8亿千瓦,占内燃机总量的61%,工程、农机内燃机产量约占30%。
胡春明[8]2006年在《火花点燃式LPG发动机快速稀燃及排放控制的研究》文中进行了进一步梳理人类对于自身的生存环境及空间的保护意识日益强烈,内燃机的主要发展方向已着眼于燃油消耗、排放、噪声等环保指标。高辛烷值气体燃料LPG作为替代能源被广泛地加以应用。目前面临的关键问题是在稀燃条件下提高LPG燃烧速率和火焰传播速度,以及组织燃烧室中气流运动,加强与高能点火过程的良好配合与控制,进一步促进火焰传播,从而达到提高发动机热效率和降低排放的目的。本文紧紧围绕这个关键问题创新地提出一种新的快速稀燃方法,实现高速点燃式LPG电喷发动机稳定快速稀薄燃烧。具体研究内容如下:1、研制单燃料气态LPG气道电喷系统形成LPG均质可燃混合气,开发温控LPG预热减压混合器提供压力稳定的LPG低压气源。通过LPG电喷发动机的的标定平台精确调整稀混合气的空燃比,满足发动机不同工况对混合气浓度的要求。2、研制多通道电控汽油机瞬态燃烧分析系统。该系统可以实时采集发动机燃烧压力及发动机过量空气系数、排放指标等其它相关参数,通过计算模型可以得到发动机的压力升高率、放热率和累积质量放热率、以及发动机的燃烧循环变动等参数。3、创新研制了电控高能双火花塞快速燃烧系统。系统包括新缸头(燃烧室压缩比、双火花塞位置、燃烧室内气流组织等)、两套独立的可变点火能量的高能点火系统。通过电控单元ECU及控制策略根据发动机工况的变化,提供可变的同步、异步双火花点火。双火花塞位置与燃烧室形状的配合,缩短火焰传播途径以提高火焰传播速度。以期达到快速稀燃。4、利用研制的快速燃烧系统开展了LPG快速稀燃的试验研究。在燃烧室内组织适度的涡流和滚流与双火花可变点火过程之间的配合,加快火焰传播,扩展了发动机燃烧稀限,降低发动机有害排放物的生成,同时避免爆震现象的产生。研究了LPG电喷发动机稀燃特性,以及在压缩比、点火模式、点火能量、气流运动等不同条件下的快速燃烧特性。设计了LPG电喷发动机的废气再循环系统。研究发动机在废气再循环条件下的稀燃特性、快速燃烧特性以及排放特性等。结果表明,高能同步、异步双点火快速燃烧模式相比普通单点火模式,在整个有效的EGR率范围内LPG稀燃稀限得到较大幅度地拓展。LPG发动机可以实现较高EGR率条件下的稀薄燃烧稀限。5、基于LPG快速稀薄燃烧系统的的排放特性研究结果表明,采用快速稀燃、利用EGR对NOX排放生成的“阶跃效果”可以综合控制LPG发动机有害排放物CO、HC、NOX的生成。
仲达[9]2016年在《四缸增压中冷柴油机排放控制的模拟及试验研究》文中研究表明柴油机具有动力性强、经济性好、热效率高等特点,应用越来越广泛。但伴随环境保护的愈加重要,世界各界对排放法规的要求都愈加严厉。柴油机的主要排放物是NOX和PM,其中PM是造成现在雾霾的主要原因之一,这些给柴油机的发展带来了严峻的挑战。因此如何有效的降低柴油机的主要污染物,是各国都在努力解决的问题。对减少柴油机的排放进行研究对走自主开发路线和振兴我国柴油机品牌的竞争力有极其重要的意义。本文分析了柴油机主要排放物的生成机理和相应的危害,并对国内外控制柴油机排放物的技术措施进行了综述。文章以国产某型号四缸增压中冷柴油机为研究对象,通过模拟和试验对该柴油机的排放控制进行研究,并做出排放的优化改进。本文论述了缸内数值模拟的叁维计算模型以及数值计算方法,对湍流模型、喷雾模型、着火和燃烧模型、排放模型进行了分析和选择。根据柴油机实际参数进行相关参数和边界条件的设置。模型所得气缸压力结果与实验结果吻合较好。运用计算软件对气体流动和燃烧等过程进行了数值计算,分析了喷油正时、喷孔直径、油嘴伸出量对燃烧参数的影响。分析了缸内燃油蒸发率、燃空当量比的分布特点以及缸内平均温度、平均压力和放热率的变化情况,并对排放做出了预测。结果表明:减小喷油提前角,混合气的滞燃期缩短,燃油蒸发率降低,着火时刻混合气分布范围较小,缸内最高燃烧温度和最高燃烧压力减小;随着喷油器孔径的减小,缸内混合气混合的更加均匀,过浓混合气区域减少,混合气燃烧的更加充分,放热率曲线向前平移,整个燃烧过程相对提前,与此同时,缸内的最高燃烧温度和最高燃烧压力都相对提高。搭建排放试验台架,根据排放试验的相关要求进行排放对比试验。通过对柴油机进行不同工况下的排放对比试验,研究压缩比、喷油正时、喷油器压力室、喷孔直径、油嘴伸出量和喷油器开启压力对柴油机排放特性和燃油经济性的影响,为样机优化提供参考方案。试验表明:压缩比由16.7增加到17.7,柴油机的NOX生成量增大,其在低转速时这种变化最明显,压缩比为16.7时,碳烟生成量最高,压缩比升高到17.2时,各工况下碳烟的生成量都降低,压缩比继续升高到17.7时,碳烟的生成量没有继续下降而是有所上升;NOX生成量随着喷油提前角的减少有明显的降低,但是烟度值和燃油消耗率有一定的增加;无压力室喷油器碳烟的生成量减小,但NOX的生成量会增加,燃油消耗率变化很小;除了2850r/min转速的中高负荷情况,柴油机的NOX生成量随着喷孔直径的减小而增大,碳烟的生成量和燃油消耗率则随着孔径的减小而减小,但是转速为2850r/min时,喷孔直径最小喷油器的碳烟生成量最大,与其他转速下呈现相反的趋势;随着油嘴伸出量的增加,柴油机的NOX生成量逐渐增大,碳烟的生成量逐渐减小,燃油消耗率略有减小;喷油器的开启压力的增加导致柴油机的NOX生成量变大,但是碳烟生成量有所减少,并且转速越低,负荷越小时这种影响更明显。试验最终选取了压缩比为17.2的燃烧室,喷油器选用7×0.155mm无压力室喷油器,开启压力设为25MPa,通过垫片调节油嘴伸出量为3.67mm。
王丽君[10]2010年在《基于信号处理的氢燃料发动机优化控制》文中进行了进一步梳理环保意识增强和石油资源短缺促使在世界范围内寻找―清洁能源‖的持续升温,氢能以其清洁、高效、可再生等特点受到了广泛关注,正在登上21世纪能源舞台,并有望成为主角,人们对其发展前景充满了期待。氢作为内燃机的燃料有众多优越性使其成为最有前景的替代能源之一。但是,由于氢燃料与石油燃料的物化特性有着明显的差异,在氢燃料发动机工作过程中容易出现早燃、回火等异常燃烧和发动机功率下降问题,解决异常燃烧与提高氢发动机的功率之间的矛盾是推动氢发动机研究进展与技术进步的关键。本文综述了国内外氢能及氢燃料汽车的研究历程及技术状况,燃料电池汽车的发展及技术水平,简要分析了氢燃料内燃机的特点与发展关键,提出氢燃料内燃机汽车将先于燃料电池电动汽车进入市场。表明对氢燃料汽车发动机的研究具有重要的科学意义和应用前景。论文中进行了氢燃料发动机电控试验系统设计和电控系统软硬件开发,提出了协调解决异常燃烧与提高氢发动机功率,改善燃烧效率的优化控制思想与策略。为研究氢燃料发动机的燃烧特征与优化控制提供了实验基础。在氢发动机多方面参量的权衡和优化控制方面,进行了深入的实验研究,主要包括汽油机加氢后发动机排放特性及动力性、经济性的关系,加氢量与工况变化间的关系,喷射正时、点火正时、压缩比、过量空气系数等重要运转参数与氢发动机燃烧规律的关系,给出了详实的实验数据,提出优化控制喷氢时刻和点火时刻对改善发动机性能起着关键作用。以上成果对于发动机优化控制有重要参考价值。深入研究了氢发动机早燃、回火、燃烧循环变动等异常燃烧机理,氢发动机的异常燃烧之间的关系,指出早燃和回火一般发生在以外部混合气形成方式的氢发动机上。回火在较浓混合气浓度和较稀混合气浓度的工况下都可能发生,早燃可以向回火转换,氢燃料发动机的燃烧循环变动现象比其它燃料发动机较为明显。综述了氢发动机的异常燃烧抑制技术。在解决氢发动机早燃和回火的技术难题方面,提出了一种优化调整点火正时角度及进气管喷水量的新方法,不仅较好地解决了这一问题,而且兼顾氢发动机动力性及经济性。在氢发动机燃烧过程的建模与优化控制方面,首次引入非线性控制系统状态空间分析方法,并将其与质量传递、能量传递等热力学分析方法相结合,在此基础上给出了氢燃料发动机非线性燃烧控制系统的状态空间模型,并讨论了状态空间表达式的线性化、能控性、稳定性等问题。成功地实现了状态空间模型与氢发动机主要运转参数及性能指标表达的最优控制模型间的等价转换,本项理论成果对于发动机的优化控制,特别是解决异常燃烧与提高氢发动机的功率之间的矛盾,奠定了重要的理论分析与实验研究基础。在燃烧控制模型的优化设计方面,针对在多工况、多目标、多变量、多约束的情况下求解点火正时、喷氢正时等最优化设计问题,首次将非线性规划理论和多目标遗传算法相结合,成功地将多目标优化控制转变为单目标的优化控制,为解决氢燃料发动机多工况、多目标、多变量、多约束的优化控制问题的集成化开辟了新途径。在氢发动机的异常燃烧诊断方面,首次提出用提升小波变换和经验模态分解方法对早燃这种异常燃烧进行分析和研究,为早燃的早期诊断提供有用的信息。通过将Harr小波变换与提升小波变化对比,发现二者变换结果相近,能够较准确地表征原始信号的特征,但提升小波变换具有不依赖傅里叶变换,结构、算法更简单,计算速度快,计算时无需额外的存储开销等优点。鉴于经验模态分解与建立在先验性的谐波基函数的傅里叶分解和基于小波基函数的小波分解方法相比,具有直观、后验和自适应的特点,本章又采用经验模态分解方法对正常燃烧与早燃信号进行对比分析,结果表明:EMD可以方便将把燃烧压力信号特征在不同的分辨率下显示出来,相对于小波变换,能更准确的反映原始信号的特性,为早燃的早期诊断及鉴别提供了有价值的依据。在氢发动机的测试手段方面,设计了一套基于LabVIEW的氢发动机传感器信号检测系统,该系统可以方便地实现被测信号的监测、分析、处理、显示和存贮,解决了传统的发动机测试系统无法实现的传感器信号的图形显示和分析等问题,具有较高的实用价值。
参考文献：
[1]. 低排放农用运输车柴油发动机的技术开发[D]. 丁明. 大连理工大学. 2003
[2]. 农用车和轻型机动车及其小缸径多缸柴油机的现状和动向[J]. 周裕干, 丁明, 田伟. 山东内燃机. 2002
[3]. 非道路国叁升级切换方案设计及试验研究[D]. 张宾. 吉林大学. 2017
[4]. 西安市实施在用汽车检测与维护（I/M）制度方案与技术研究[D]. 蔺宏良. 长安大学. 2007
[5]. 柴油/LPG双燃料发动机工作状态的控制及性能研究[D]. 江同. 浙江大学. 2004
[6]. 非道路用欧Ⅱ排放单缸柴油机研究[D]. 王会良. 山东大学. 2010
[7]. 农机内燃机工业可持续发展战略的思考[C]. 杨杰. 第四届中国农机论坛暨第二届亚洲农机峰会文集. 2004
[8]. 火花点燃式LPG发动机快速稀燃及排放控制的研究[D]. 胡春明. 天津大学. 2006
[9]. 四缸增压中冷柴油机排放控制的模拟及试验研究[D]. 仲达. 江苏大学. 2016
[10]. 基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D]. 王丽君. 解放军信息工程大学. 2010
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