摘要：针对柴油机采用高压共轨系统带来标定与优化工作量显著增加的问题,基于Box-Behnken设计与响应面法对处于标定阶段的一款非道路用高压共轨柴油机进行了研究。以该柴油机设计点为例,在最大转矩转速1 600 r/min与额定功率转速2 600 r/min的全负荷工况下,选取主喷油量、预喷油量、主喷正时以及喷油压力4个标定变量为因子,在满足设计指标与相关约束的条件下进行了优化标定。试验结果表明:基于响应曲面法建立的柴油机各二阶响应面回归模型具有良好的准确性和预测能力,决定系数R2、调整决定系数R2 adj以及预测决定系数R2 pred均在0.92以上,试验值与预测值的最大偏差不超过3.07%;优化之后得出的标定变量组合使得该非道路用高压共轨柴油机的最大转矩达到200.7 N?m,额定功率达到40.1 k W,满足其设计指标,同时有效燃油消耗率、空燃比、最高气缸压力以及最高排气歧管气体温度均在许可的约束范围之内,表明将响应曲面法用于非道路用高压共轨柴油机设计点的优化标定是可行的。

摘要：为了解决传统增压匹配方法不能保证所选涡轮增压器与柴油机最佳匹配的问题,以及内燃机是高度的非线性系统,难以使用具体的数学公式来表示某一参数与其他参数之间的相互关系,基于一款非道路用柴油机的设计开发需求,提出了利用参变量扫值进行增压匹配的方法,以GT-Power软件为载体建立相应的增压柴油机模型,通过对不同大小的压气机和涡轮进行参变量扫值计算,在满足柴油机设计指标与耐久性约束的条件下,综合选取了与柴油机匹配良好的涡轮增压器。为了折中增压之后表征机械负荷的最高气缸压力与表征热负荷的排气歧管温度,又通过模拟分析确定了合理的增压压力和燃烧始点。台架试验结果表明:选定的涡轮增压器与柴油机匹配良好,各项性能参数与排放指标均达到了设计要求,合理匹配增压压力和燃烧始点可有效平衡最高气缸压力与排气歧管温度之间的矛盾。参变量扫值方法代替了实际增压匹配的复杂调整过程,并为实际的标定工作提供了一定的借鉴指导。

摘要：以S1100小功率非道路柴油机为研究对象,提出从机内和机外净化两方面对其进行排放控制方案优化并试验.机内净化从油、气混合和燃烧的"数量、时间、空间"关系分析,给出低排放燃烧过程的技术路线,通过进/排气道流道结构的优化提高气道的流量系数,增加进气量,增大过量空气系数使燃烧完善;通过供油提前角改变控制NOx排放值,通过燃烧室形状结构设计、控制压缩余隙等减少无效燃烧空间和优化喷油嘴喷油油束在燃烧室的空间分布,改善空间油、气混合均匀性,实现快速燃烧.优化燃烧过程使柴油机性能改善、排放减少,柴油机初次排放试验结果已低于国Ⅲ排放标准限值.用安装氧化催化器(DOC)的一体式净化消声器,进一步降低CO、HC和PM排放,整机的CO、HC+NOx和PM排放试验结果分别为0.38、5.63和0.41,g/(k W·h),所占第三阶段对应排放限值分数分别为6.91%,、75.07%,和68.33%,,使用有效寿命期内有较大的劣化余量,S1100柴油机能满足国Ⅲ排放标准的要求.

摘要：结合某型增压柴油机的开发研制过程,为合理匹配柴油机和涡轮增压器,设计了不同0-0截面积的涡轮壳,不同进口直径的压气机叶轮和不同出口直径的涡轮叶轮。研究了增压器结构参数对柴油机排放和油耗的影响,排放试验参照中国非道路柴油机八工况法。试验研究结果表明,改变涡轮0-0截面面积和压气机叶轮进口直径对发动机排放和油耗影响较大,而改变涡轮叶轮出口直径作用不太明显。综合比较排放和油耗,最终选定方案8增压器与发动机匹配。

摘要：以某小型非道路电控柴油机为样机,采用峰排气凸轮实现内部废气再循环(Internal Exhaust Gas Recirculation,IEGR),通过数值模拟计算和试验研究,分析IEGR小型非道路电控柴油机的排放性能。结果表明:设计的双峰排气凸轮方案能有效实现IEGR率。排气副凸轮开启始点推迟,能使IEGR率明显降低,燃油消耗率及功率分别有微弱的下降和上升;排气副凸轮升程的增加,使IEGR率及燃油消耗率都有微弱的上升,功率略微下降;排气副凸轮工作段包角的增加,使IEGR率略微上升,油耗及功率变化甚微。IEGR结合电控喷油正时的协同优化,当IEGR方案的HC+NOx加权排放值由原机的6.722g/h降低至5.161g/h时,碳烟排放及CO排放在满足美国EPAⅣ非道路排放法规的基础上有略微增加;当IEGR方案HC+NOx加权排放值与原机相当时,燃油消耗率降低了4.2%,CO排放降低了30.7%,而碳烟排放仅微弱上升。IEGR结合电控喷油正时的协同优化具有实现整机性能优化的潜力,为IEGR技术在小型非道路柴油机上的应用提供了参考。

摘要：结合非道路柴油机的应用工况,介绍了非道路柴油机润滑系统的设计要点及润滑系统各零部件的设计准则。如机油泵、活塞冷却喷嘴、油道尺寸等,对其他设计人员具有一定的指导意义。

摘要：结合非道路柴油机的应用工况,介绍了非道路柴油机冷却系统的设计要点及冷却系统各零部件的设计准则。如水泵、EGR冷却器、机油冷却器等,对设计人员具有一定的指导意义。

摘要：以某型非道路电控单体泵柴油机作为试验样机,试验按照欧盟排放法规中的八工况法规定进行测试,研究了启喷压力、喷油泵、喷油提前角等对柴油机烟度、NO_x排放及燃油消耗率的影响。结果表明:喷油器启喷压力从24MPa提高到26MPa,试验柴油机经济性和排放性均有一定的改进;柱塞直径相同,凸轮升程从11mm提高到12mm时,碳烟排放有明显下降,而NO_x排放略有增加;凸轮升程相同,柱塞直径不同时,柱塞直径增加使碳烟排放明显下降,而NO_x的排放升高。在2300r/min转速不同负荷下,烟度值和燃油消耗率都是随着喷油提前角的增加而减小,而NO_x排放浓度则随着喷油提前角的增加而增大,每个工况下均存在较佳的喷油提前角使得试验非道路柴油机排放性能和经济性能较为折衷。

摘要：本文以拖拉机为例对DPF系统在非道路车辆中的应用进行研究,针对拖拉机的使用环境与工作特点,设计了匹配拖拉机使用的颗粒捕集器(DPF——Diesel Particulate Filter)系统。重点对DPF系统的主体结构进行了设计,并通过CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真进行了相应的优化,使进入氧化转化器(DOC——Diesel Oxidation Catalyst)载体端面均匀度系数达到了0.94。同时,根据DPF主动再生需要,设计了HC(Hydrocarbon)喷射系统,达到了精确计量HC喷射量的目的,通过仿真优化旋流结构很好地解决了排气管喷油再生方式中喷嘴结焦的问题。

摘要：电辅助涡轮增压技术是一种用于优化发动机瞬态特性的技术。德国MTU公司在涡轮增压器试验台和其自产发动机上,以交叉充电装置的形式对该技术进行了试验。以此证明该技术的有效性及其对ZR系列涡轮增压器的设计原理和理念的兼容性。