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国家自然科学基金(51106098): 作品数：11 被引量：25H指数：3; 相关作者：石磊邓康耀徐敏桂勇孙祐成更多>>; 相关机构：上海交通大学教育部中国北方发动机研究所(天津)更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程更多>>

负阀重叠早喷模式HCCI燃烧数学模型与计算分析被引量：1: 2012年; 针对早喷模式中的排气上止点燃油喷射(ETCI)模式,综合广安博之模型、Bai模型的优点加以改进,并将空间均质燃烧与油膜蒸发燃烧相耦合,建立了一种新型的基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发、燃烧等一系列过程适用于缸内早喷模式的数学模型。利用该模型对135单缸柴油机ETCI燃烧模式进行校核计算,并通过试验验证进一步对燃烧过程中的工况参数及调节参数进行了研究。研究结果表明:在ETCI模式下,存在部分油膜附壁,油膜的蒸发主要与缸内的气体温度与壁温有关,且存在明显的两阶段加热过程。累积放热率与排气门关闭时刻和壁温基本呈线性关系,排气门关闭时刻提前10°CA,累积放热率上升约6%;壁温升高50K,累积放热率上升4%。增压压力升高,累积放热率降低,增压压力越大,累积放热率降低的幅度越小。; 桂勇邓康耀石磊; 关键词：内燃机均质充量压燃

EGR对柴油CI-HCCI-CI燃烧模式切换过程的影响: 2015年; 通过喷油控制实现了双模式柴油机燃烧模式等指示平均有效压力(Indicated Mean Effective Pressure,IMEP)运行,在此基础上通过在均值充量压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)燃烧循环中引入排气再循环(Exhaust Gas Recirculation,EGR),推迟HCCI燃烧相位,进一步实现了燃烧模式等IMEP运行基础上的等CA50切换,并重点研究了EGR切换策略对燃烧模式切换过程中CA50平顺性的影响,确定了最优的EGR切换策略。试验结果表明,CI-HCCI燃烧模式切换过程,最优的EGR切换策略为无量纲循环数σCI-HCCI等于4.8方案,COVCA50仅为16.4%,较同时切换时减小了28%;HCCI-CI燃烧模式切换过程,最优的EGR切换策略为无量纲循环数σHCCI-CI等于0.6方案,COVCA50仅为13.8%,较同时切换时减小了30.3%。; 孙祐成徐敏崔毅石磊邓康耀; 关键词：柴油均质充量压燃排气再循环

燃油喷射补偿对柴油CI-HCCI燃烧模式切换过程的影响被引量：1: 2013年; 针对CI-HCCI双燃烧模式柴油机在燃烧模式切换过程中容易出现平均指示压力(IMEP)波动,工作平顺性差的问题,开展了等负荷燃烧模式切换过程中的燃油喷射补偿策略改善切换过程的平顺性研究.分析了燃烧模式切换过程中的燃烧与工作平顺性特性,探讨了首循环喷油量补偿系数、过渡循环数和喷油量补偿速率对HCCI燃烧负荷下限切换的IMEP波动率的影响规律,优化结果表明采用1.06首循环喷油量补偿系数、3过渡循环数和略小于线性递减补偿速率的喷油方式,可以有效地改善切换过程工作的平顺性,IMEP波动率较直接切换降低73.3%.; 石磊胡玮邓康耀崔毅; 关键词：均质压燃燃油喷射

米勒循环拓展均质压燃燃烧负荷范围的计算被引量：11: 2013年; 针对柴油均质压燃燃烧中的压缩上止点喷射模式容易产生燃油附壁的特点,建立了基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发和燃烧等一系列过程的数学模型,利用该模型对135单缸柴油机进行了校核计算.在校核模型基础上完成了米勒循环拓展早喷模式均质压燃燃烧发动机负荷范围的计算,结果表明:在较低进气压力下(绝对压力小于0.14,MPa),最高燃烧温度是拓展负荷范围的限制条件;在较高的进气压力下(绝对压力大于0.14,MPa),最大压升率成为主要限制条件.通过过量空气系数与增压压力的匹配关系,实现维持排放水平的前提下拓展均质压燃燃烧发动机负荷,最大平均指示压力从0.889,MPa提高到1.029,MPa.; 徐敏桂勇孙佑成石磊邓康耀; 关键词：均质压燃燃烧米勒循环

柴油均质压燃燃烧循环变动的试验研究被引量：5: 2014年; 通过在柴油均质充量压燃(HCCI)发动机上进行的试验,研究了运行工况、喷油压力、废气再循环(EGR)和进气增压条件对HCCI燃烧循环变动的影响。结果表明:负荷增加有助于降低循环变动,在低负荷工况,循环变动率随转速增加而增加;不同负荷条件下,喷油压力增加,循环变动率均呈现出先增大后减小的趋势,最大值出现在喷油压力为90MPa时;EGR率增加导致循环变动率增大,但变化幅度不大;增压压力增加,循环变动率呈现先降低后升高再降低的趋势,在低负荷时变化趋势比较明显。; 徐敏桂勇孙祐成石磊邓康耀; 关键词：内燃机柴油均质充量压燃

LNG-柴油双燃料增压船用发动机气门重叠期LNG燃料的泄漏分析被引量：2: 2015年; 针对液化天然气（LNG）-柴油双燃料增压发动机采用AVL-Boost发动机性能仿真计算,分析气门重叠期间LNG燃料通过排气门的泄漏及其影响因素。研究结果表明：气门重叠角是排气门LNG燃料泄漏最重要影响因素,LNG泄漏随着气门重叠角的增大而急剧增加,进气提前角和排气延迟角对LNG泄漏的影响基本相同;LNG泄漏量随着增压比的增加而增加,较高增压比时继续提高增压比会导致LNG泄漏量继续增加,但是LNG百分比泄漏量基本不变;对于增压比为1.8～3.0的LNG-柴油双燃料增压发动机（标定转速为1000r/min,进气提前角为50°CA）,排气门LNG燃料泄漏量可以达到全部LNG燃料的1%～5%;适当减小排气门直径是减少LNG泄漏的有效措施。; 陈克朋李格升潘志翔刘红雷张智杰; 关键词：双燃料

内部EGR及增压拓展柴油HCCI燃烧负荷范围试验研究被引量：4: 2012年; 在135单缸柴油机上对比了传统燃烧模式和HCCI燃烧模式的负荷特性,优化了HCCI燃烧模式的喷油始点,分析了内部EGR率及增压压力对HCCI燃烧负荷范围及排放的影响。试验结果表明:对于负气门重叠期喷油的HCCI燃烧模式,1 500r/min下,最佳喷油始点为370°BTDC,气门重叠期为-30°时既保证了较低的NOx排放,又可以获得较佳的负荷范围;提高增压压力不仅可以拓展HCCI燃烧的负荷上限,对负荷下限的燃烧稳定性也有利;将增压压力提高到0.18MPa时,负荷上限从传统燃烧的0.594MPa上升到0.723MPa,但负荷下限较传统燃烧模式要高,CO排放、烟度和燃油经济性都较差。; 桂勇孙佑成徐敏邓康耀石磊; 关键词：均质压燃废气再循环增压

直接起动过程缸内直喷汽油蒸发的影响规律研究被引量：1: 2016年; 采用三维数值模拟并用定容喷射室试验验证的方式,对直喷汽油机起动首缸中喷油后油气混合及燃油的蒸发附壁情况进行研究。研究结果表明:直接起动缸喷油后燃油附壁的比例较大,点火前仍有部分液滴以液态形式存在于混合气当中;随着温度上升,混合气中的液态燃油比例逐渐减小并趋于0,附壁油膜的质量比率在温度低于140℃时明显减少,高于140℃后减幅趋于平缓。对比研究醇类汽油与汽油可以得到:醇类汽油喷射后的燃油蒸发较差,点火前燃油附壁比例过大,不适用于不使用起动电机辅助的直接起动方式。; 肖茂宇石磊邓康耀; 关键词：直喷汽油机直接起动喷雾蒸发三维数值模拟

柴油HCCI稳态与切换过程瞬态HC排放规律试验研究被引量：1: 2012年; 利用瞬态碳氢化合物(HC)排放采集系统和瞬态测控试验平台,对高压共轨电喷柴油机传统柴油(DI)燃烧与均质充量压缩(HCCI)燃烧模式下和模式间切换过程的燃烧,以及瞬态HC排放特性及其对切换过程的影响进行了试验研究。研究对比了DI与HCCI模式内及相互切换过程中不同转速、不同负荷对燃烧及瞬态HC排放的影响。试验结果表明:随着转速升高,传热损失减少,缸内湍流增加有利于燃油蒸发,减少HC排放。在指示平均有效压力(IMEP)0.31MPa下,HCCI燃烧的HC排放由1 000r/min时的1 810×10-6减少到1 500r/min时的604×10-6。而转速不变,随着负荷由小到大,开始时热损失的减少促进了燃油蒸发,降低了HC排放,而当继续增大时,喷油量继续增加导致了不完全蒸发燃油的增加,又使HC排放增加。在1 500r/min下HCCI燃烧的HC排放由IMEP=0.27MPa时的693×10-6减少到IMEP=0.31MPa时的604×10-6,再增加到IMEP=0.33MPa时的812×10-6。; 孙祐成石磊邓康耀; 关键词：内燃机均质压燃模式切换

缸内直喷汽油机直接起动的燃烧和排放特性被引量：1: 2015年; 分析了不同起动位置下缸内直喷汽油机直接起动过程中起动缸的燃烧和排放性能，采用快速HC采集仪对起动缸缸内以及排气中的HC进行测量，研究起动缸缸内混合气浓度和排放性能，通过缸压和运动规律的研究确定优化后的喷射量和起动位置．研究结果表明，喷油量同缸内实际当量比呈线性关系，起动缸容积越小，喷射燃油的加浓比例越大．在保证着火可靠性不出现失火现象的前提下，增大燃油喷射量，使得起动缸内燃烧变差，HC排放量增加；增大起动缸的容积，则起动性能及排放均有所改善，较为优化的起动缸位置为压缩上止点前70°～80°CA．; 肖茂宇石磊张来涛靳嵘邓康耀; 关键词：缸内直喷汽油机直接起动混合气浓度起动性能

国家自然科学基金(51106098)

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