/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402012 采用内窥可视化技术，探讨了不同发动机负荷对大排量柴油机燃烧和排放特性的影响，并梳理了基于多维坐标系转换模型和正畸模型的图像矫正方法，该方法能够明显改善图像畸变，提高数据处理精度．结果表明：提高负荷会使缸内压力和放热率峰值出现时刻滞后，并使滞燃期和燃烧持续期延长．低负荷时，缸内火焰难以深入气缸底部，空间利用率较低．提高负荷可使火焰峰值温度升高，其分布位置向气缸下游偏移，同时，碳烟浓度和分布范围增大．高负荷条件下的碳烟、NOx、CO和HC排放都有不同程度的增加． 2024年03月25 00:00 2024年02 97 105 0 倪佐，常伟杰，王定文，张慧，谷峰，董全 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402013 基于研究型热力学单缸机研究了压缩比(CR)对预燃室射流点火汽油机超稀薄燃烧热效率的影响，探索了预燃室结构参数对发动机燃烧及排放的作用规律．试验中选取发动机常见最低燃油消耗率工况(转速为2750r/min、平均指示压力(IMEP)为1.05MPa)，通过调节进气量及循环喷油量改变过量空气系数(a)，结果表明：压缩比由12.48增大至16.40，相同过量空气系数对应的指示热效率(ITE)呈递增趋势，同时最佳指示热效率点对应的a有所升高．当压缩比为12.48时，指示热效率峰值点对应的a为1.8，指示热效率为47.1%；CR提升至16.40时，指示热效率峰值点对应的a提升至2.8，对应的指示热效率提升至50.1%．此外，对比预燃室结构参数对燃烧过程影响可知，采用射流锥角为120°、喷孔面积为6.8mm2的直孔结构设计能更为有效地提高缸内燃烧速率，有利于抑制爆震，在超稀薄模式下燃烧稳定性较优，并有利于降低未燃碳氢(UHC)、CO和NOx排放． 2024年03月25 00:00 2024年02 106 113 0 陈泓，祁宏钟，江枭枭，杜家坤，冶麟，张宗澜 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402014 基于自行搭建的微波辅助点火(MAI)试验台架，引入高时间分辨率的电气诊断系统，对比了N2氛围和Ar氛围对微波辅助点火核心发展的影响，并从微波等离子体形成和放电电流演变等方面，探究了MAI点火核心发展的内在机制．结果表明：当量比为0.80时，N2氛围和Ar氛围中的微波增强作用均与微波等离子体的强度明显相关，但二者等离子体生成特征存在明显区别，Ar氛围中微波等离子体的生成阈值更低．将Ar氛围的当量比降低至0.65时，微波等离子体的生成特征与当量比为0.80的Ar氛围中基本一致，与当量比为0.80的N2氛围存在显著差异，故微波等离子体的生成特征主要由工质氛围决定．用电气诊断系统得到的微波辅助放电窗口能定量表征微波等离子体的强度，同时，微波等离子体强度与微波对点火核心的增强效果呈线性相关．最终明确了微波辅助点火存在两个作用窗口，分别是增强火花放电的微波辅助放电窗口和增强点火核心的微波辅助点火窗口，二者共同作用决定着微波增强的最终效果． 2024年03月25 00:00 2024年02 114 123 0 王兆文，刘超辉，吴慧珉，许景星，成晓北 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402015 基于5种不同性质燃料燃烧机理，利用反应路径分析法对甲醛和乙醛的生成进行分析，构建包含43种组分、63步反应的醛类非常规污染物化学动力学机理(醛类机理)，并对比该机理预测值与试验值．结果表明：该机理能较好地预测柴油机在较宽当量比范围内的着火延迟时间、层流火焰速度和重要组分生成，还能准确预测柴油机的甲醛和乙醛排放；适当增加柴油机的进气温度、提高进气压力、提前喷油时刻和缩短喷油持续期，可有效减少甲醛、乙醛排放，而增大EGR率会导致二者排放显著增加；对甲醛排放影响最大的因素是喷油提前角，EGR率则对乙醛的影响最大． 2024年03月25 00:00 2024年02 124 133 0 张韦，庞晨晨，陈朝辉，毕克刚 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402016 基于三维仿真软件Converge构建了船用低速双燃料发动机仿真模型，并验证了模型的准确性．模拟了不同预燃室通道和天然气喷射阀结构下发动机的工作过程，并分析了不同参数优化燃烧和降低排放的潜力．结果表明：对预燃室通道的研究中，适度增加预燃室通道直径和长度均会促进引燃油着火，加快主燃室燃烧进程，但直径过大会增加NOx排放，长度过长会抑制着火并增加点火能量损失；增加通道角度同样会加速燃烧，但当其与扫气角度一致时，角度越大，NOx排放越高；对天然气喷射阀的研究中，降低阀门位置、增大喷射角度和减小阀门直径均会降低甲烷逃逸量；喷射角度对主燃室涡流比的影响较大，当喷射角度与扫气角度相反时，喷射角度越大，燃烧越快，NOx排放越低；适度减小阀门直径可提高天然气射流速度，进而加速燃烧． 2024年03月25 00:00 2024年02 134 143 0 周洪杰，张明，席鸿远，周松，任建军，莫杰 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402017 船舶发动机尾气中的氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)对大气环境具有较大的危害．直接利用HC作为还原剂与NOx发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR)，实现对发动机尾气中的HC和NOx协同催化净化，是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之一，而开发高性能的HC-SCR催化剂是该技术的核心．采用商业伽马型氧化铝(γ-Al2O3)作为载体、硝酸银(AgNO3)作为前驱体，通过湿浸渍法制备了负载型银基氧化铝(Ag/Al2O3)催化剂．经固定床反应器活性测试发现，纯γ-Al2O3载体在甲烷-SCR(CH4-SCR)和丙烷-SCR(C3H8-SCR)中具有一定的催化活性，而负载银(Ag)后得到的催化剂(Ag/Al2O3)在反应中的低温催化性能得到进一步提高．利用粉末X射线衍射技术(XRD)、紫外可见分光光谱(UV-Vis)、HC完全氧化、NOx程序升温脱附(NO-O2-TPD)及原位红外光谱(In situ DRIFTS)等表征手段，分析了Ag/Al2O3催化剂的主要物相组成以及Ag物种的状态，并详细阐述了Ag/Al2O3催化剂表面HC-SCR反应的反应路径，即：HC在催化剂表面Ag物种的作用下部分氧化形成活性中间体醋酸类物种；一氧化氮(NO)在催化剂载体表面吸附活化成单齿硝酸盐类物种；HC部分氧化中间体醋酸类物种与NO吸附活化物种单齿硝酸盐物种发生反应，生成氮气(N2)和水(H2O)． 2024年03月25 00:00 2024年02 144 152 0 杨新伟，郭江峰，周伟中 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402018 二冲程对置活塞转盘(2S-OPCP)发动机是一种新型发动机．该发动机使用凸轮转盘机构替代了传统发动机中的曲柄连杆机构，这种特殊的结构使转盘发动机具有功率密度高、体积小和结构简单等优点．发动机两侧的凸轮转盘存在相对转角，通过改变凸轮相对转角θ可以改变发动机的有效压缩比及换气正时，从而影响发动机的性能．根据转盘发动机的结构特点及工作过程搭建了一维热力学仿真模型，并使用试验数据对模型的缸内压力曲线进行了标定．随着θ改变，发动机的扫气过程及性能表现都会发生变化．当θ在0°～10°内变化时，发动机的换气过程有所改善，给气比在θ＝7°时最高，提升了3.5%．同时，在θ达到4°后，指示燃油消耗率(ISFC)开始逐渐增加，ISFC最高增加了3.5%(θ＝10°)；而平均有效压力(IMEP)最高增加了3.3%(θ＝4°)，之后随着θ的上升，IMEP开始降低． 2024年03月25 00:00 2024年02 153 160 0 何旭，丁昊宇，李耀宗，符璐鑫，李海鹰，许锴 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402019 针对气动激励引起的增压器整机高振动响应问题，以某型柴油发动机涡轮增压器为研究对象，采用单向瞬态流固耦合方法，建立涡轮增压器整机流固耦合模型，开展气动激励下关键零部件振动响应研究．讨论并对比了涡轮及压气机叶轮气动激励的时域和频域特性，并定量分析了该激励下的结构振动响应特性，同时通过增压器振动试验验证了模型及方法的精度，各工况下壳体振动加速度量级的绝对误差不超过6dB、相对误差不超过4%．结果表明：在转子系统中，压气机叶轮压力波动幅值为涡轮机涡轮的4倍，由此导致压气机叶轮的振动幅值平均为涡轮和转轴的3～4倍，最大振动幅值发生在压气机叶轮轮盘外边缘叶顶间隙处，为209.5μm；壳体振动烈度最大的部位发生在压气机出口内壁靠近轴承体一侧，为322.2m/s2． 2024年03月25 00:00 2024年02 161 168 0 秦励伟，刘贵升，盆义红，刘海，景国玺，张昊 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402020 高速电磁阀(HSV)是电控燃油喷射系统的关键部件，其衔铁偏心作用是影响高速电磁阀静、动态特性的重要因素．为了揭示高速电磁阀衔铁偏心作用对其全工况电磁力的影响规律，结合试验和数值模拟方法，建立了高速电磁阀有限元仿真模型，并通过与试验电磁力对比验证了其精度，最大误差为4.8%；分析了衔铁中心偏移和偏转及其交互作用对高速电磁阀电磁力的影响．结果表明：随着衔铁中心偏移率增大，轴向电磁力逐渐变小，而径向电磁力逐渐增大，但总体对电磁力的影响不显著；随着衔铁中心偏转角增大，轴向电磁力近似呈线性下降，轴向电磁力最大降低率为59.5%，而径向电磁力虽然逐渐增大，但增幅不明显；衔铁中心偏移与绕偏移方向偏转交互作用对轴向电磁力的影响最显著，全工况下该交互因子与轴向电磁力的相关系数绝对值最小为0.471，最大 为0.624． 2024年03月25 00:00 2024年02 169 175 0 刘鹏，张如琴，欧阳宇文，范立云 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402021 为解决柴油发电机组对不同类型和功率发电机的连接套与隔振系统刚度匹配问题，提出以广义弹性力做功为基础的能量解耦法来量化刚度匹配对双层隔振系统固有特性的影响．基于某内燃动力总成双层隔振系统建立3自由度和18自由度动力学模型进行分析．结果表明：3自由度模型能够反映系统耦合的主要特点，机组弹性模态频率与低阶刚体振动模态频率比大于2.96时可以降低刚体振动对弹性模态的影响；考虑惯性耦合和弹性耦合后，18自由度模型对应的频率比应大于4.10才可以显著降低该振动耦合．同一柴油机匹配不同惯性参数的发电机，均可参考小惯性参数发电机隔振设计时对应的频率比和刚度比进行双层隔振系统刚度匹配 2024年03月25 00:00 2024年02 176 184 0 宋世哲，黄燕，董大伟，闫兵 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402022 基于有机朗肯循环(ORC)原理，针对车用内燃机余热回收系统，搭建了集成化试验台架并开展了台架综合性能试验，探究了内燃机余热回收有机朗肯循环系统小型化优势和上车应用的潜力．结果表明：设计搭建的试验台架主体尺寸为800mm×750mm×620mm，质量为200kg左右，具有一定的小型化优势；试验系统整体运行具有较好的稳定性和可靠性，在发动机转速为1300r/min、转矩为600N·m工况下，工质流量为0.1716kg/s，蒸发压力达到1.26MPa，膨胀机运行转速调整为1456r/min时，试验系统的输出功达到2.64kW． 关键词：车用内燃机；余热回收；有机朗肯循环 2024年03月25 00:00 2024年02 185 191 0 石晓磊，高妍，田华，王轩