富氧进气改善高原汽车发动机动力性和经济性研究
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高海拔柴油发动机性能的改进研究与发展概述摘要:与平原地区不同,高原地区具备分布区域广泛、平均海拔较高等特征。
柴油发动机的性能需要不断优化才能够满足相应地区的应用需求。
在本文的研究中,首先,对我国高原地区的环境特征进行了系统的总结,并结合海拔高度、环境特征等对发动机性能所能够产生的实际影响,对高海拔柴油发动机性能的改进研究与发展概述进行了系统的分析,对其后续的发展具有指导性意义,对高原人们的生活具有理论性意义。
关键词:高海拔;柴油发动机;燃烧特性;喷油策略前言:我国大多数的高原地区都具备相似的特征,即平均海拔较高且分布地域极广。
与平原的实际状况相比,处于高原环境中的柴油发动机需要拥有更强大的性能。
其原因在于,高原上的柴油发动机具有较低的进气压力,缸内空气的燃烧率会在一定程度上下降,知识柴油发动机内部的柴油难以充分燃烧,降低了油耗的燃烧效率。
并呈现出增加污染物排放率以及输出功率降低、缩减经济性能等方面的恶劣影响。
我国国土辽阔,地大物博,但是高原占据了全国总面积的近三成之多,且高原环境中较为普遍的应用柴油发动机,现阶段,西部部分地区的环境状态逐步下滑,开发西部经济是我国国家所推崇的一带一路的重要战略决策之一,提升柴油发动机在高原地区的性能工作迫在眉睫。
一、高原柴油发动机改善燃烧性能的研究现状分析在高原环境中,无论是文东、含氧量、空气密度还是大气气压都产生了明显的缩减,在高原地区中作业的柴油发动机无法达到既定的空气燃烧率,致使柴油发动机的扭矩、功率等都大幅度下降,反倒是排放的污染物不断提升。
(一)柴油发动机燃烧时被喷油参与的影响分析部分专家表示,结合供油参数在柴油发动机实际运转过程中对其输出功率所产生的影响规律进行分析,可以了解到,在海拔高度为4.5km的高原上,利用试验完成柴油发动机性能的优化,能够将柴油发动机的额定功率整体提升近15%,且其单位输出功率所损耗的油量降低了近10%。
也有部分学者在研究喷油提前角与循环喷油量的过程中,发现了其对柴油发动机燃烧性能的影响规律。
《人体的神经调节》说课稿一、教材分析本节选自苏科版初中生物第十六章《生命活动的调节》中的第一节《人体的神经调节》。
人体对外界环境的感知及各种生命活动的调节时刻都离不开神经系统的作用。
在教材中介绍了反射、反射弧、非条件反射和条件反射等基础知识。
在本节中有一个“膝跳反射”的实验和“测定反应速度”的探究活动,通过膝跳反射可引出反射的定义和反射弧的组成。
“测定反应速度”的探究活动,不需要任何复杂的实验仪器和设备,只是需要二至三人一组,相互配合来完成,从而加深学生对基础知识的理解,充满情趣。
培养学生乐于探索生命的奥秘和实事求是的态度,从而进行情感、态度、价值观的教育。
二、教学目标(一)知识性目标本节课的内容都是以生活事例来引出相关知识的。
而且这些事例都是生活中常见的,学生们容易理解。
本节课以课标为依据减少了一些名词术语。
例举了“望梅止渴”的例子,来加深学生对知识的理解。
利用这些事例来激发学生的学习兴趣,由浅入深的将知识由感性上升到理性认识,符合认知规律。
我希望通过学习让学生掌握以下几个方面:1、描述出人体神经调节的基本方式。
2、简单说出反射弧的构成。
(二)技能性目标:本节课推出了一个实验和一个探究活动,这更加丰富了课堂内容。
通过活动,学生不仅能够巩固所学的基础知识,还能加强多种能力的培养。
寓教于乐,让学生在动手操作,动脑思考中来理解知识,更体现了素质教育。
因此,确定能力目标如下:1、学习膝跳反射实验的方法。
体验科学探究活动。
2、通过小组学习,来逐步培养学生团结协作,归纳整理及表达交流的能力。
(三)情感、态度、价值观通过学习、做实验和参与探究活动,在情感、态度、价值观方面确定以下几点:1、培养学生实事求是的科学态度。
膜法富氧技术对高海拔柴油发动机性能的影响熊云;刘晓;范林君;许世海【摘要】目的通过膜法富氧技术提高柴油发动机的高海拔使用性能.方法以卷式富氧膜为富氧气体来源,以发动机自身动力为动力来源,设计出富氧装置制造富氧气体.采用并联进气方式,在发动机进气系统增加旁通管路通过富氧装置为发动机补充富氧气体以提高进气的氧含量.通过高海拔发动机模拟台架和高海拔实装试验考察富氧技术对发动机性能的影响.结果高海拔发动机模拟台架试验结果表明,海拔的增加使发动机的高海拔使用性能明显下降,与平原相比,模拟海拔5000 m时,柴油机功率平均下降43.2%,燃油消耗率平均增加74.0%;使用富氧技术后,发动机的高海拔使用性能回复,在模拟海拔5000 m,柴油机应用富氧装置后功率平均提高9.9%,燃油消耗率平均下降8.4%.唐古拉泵站的柴油发电机高海拔实装表明,使用富氧装置后,平均单位发电量油耗下降8.52%.试验过程中,使用了富氧技术的发动机工作稳定、可靠.结论膜法富氧技术运用于柴油机,可有效提高柴油机的高海拔使用性能.%Objective To improve the performance of diesel engine at high altitude by membrane-based oxy-gen-enrichment technology.Methods The spiral-wound oxygen-enriched membrane was used as the source of oxygen enriched air; the engine itself was used as the power source; and the oxygen-enriched device was designed to produce oxygen enriched inlet air. The parallel intake mode was used. The bypass pipeline was added to the engine intake system to supplement the engine with oxygen-enriched air to improve the oxygen content of the inlet air. Influences of oxygen enrichment technology on engine performance were investigated by high altitude engine simulation bench and high alti-tude realequipment test.Results The experimental results of high altitude engine simulation showed that the performance of the engine at high altitude obviously decreased with the increase of altitude. Compared with that on the plain, the power of the diesel engine dropped by 43.2 % and the fuel consumption increased by 74.0 % respectively. After using the oxygen enrichment technology, the performance of the engine at high altitude restored. At the simulated altitude of 5000 m, the power of the diesel engine increased by 9.9 %; and the fuel consumption rate decreased by 8.4 % on average. The test on the diesel generator of Tanggula pumping station showed that the average power consumption of the unit decreased by 8.52 % after the use of oxygen-enriched device. During the test, the engine with oxygen enrichment technology was stable andreliable.Conclusion The membrane-based oxygen-enrichment technology can effectively improve the performance of diesel engine at high altitude.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2017(014)010【总页数】4页(P31-34)【关键词】高海拔;柴油机;膜法富氧;油耗【作者】熊云;刘晓;范林君;许世海【作者单位】中国人民解放军陆军勤务学院,重庆 401331;中国人民解放军陆军勤务学院,重庆 401331;中国人民解放军陆军勤务学院,重庆 401331;中国人民解放军陆军勤务学院,重庆 401331【正文语种】中文【中图分类】TJ07;TK42大部分油料装备选用发动机在设计选型时,都是按照海拔1500 m以下使用进行设计计算。
模拟高原条件下含氧燃料对发动机性能的影响李晓然;许世海;熊云;刘晓【摘要】以掺混不同体积分数(5%、10%)二乙二醇二甲醚(DGM)的柴油为燃料,采用F6L913柴油机进行发动机台架试验,通过控制进气压力模拟高原地区柴油机的工作条件,考察了海拔2000~4000 m下不同掺混比例的含氧燃料对发动机性能的影响.结果表明,在海拔2000 m以上地区,发动机燃用含氧燃料的功率均大于燃用纯柴油,且功率会随燃料中DGM添加量的增加而增大;海拔越高,转速越大,燃用含氧燃料时发动机动力性越好.在海拔2000 m以上地区,发动机燃用含氧燃料的燃油消耗率比燃用纯柴油低,且会随着海拔的升高和DGM添加量的增加而明显降低;含氧燃料可以显著降低柴油机高原地区碳烟、HC、CO的排放,NOx排放有所增加.在高原地区使用高含氧燃料是恢复柴油机性能的有效方法.【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】6页(P215-220)【关键词】柴油机;含氧燃料;二乙二醇二甲醚;高原特性【作者】李晓然;许世海;熊云;刘晓【作者单位】后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;解放军95958部队,上海200135;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311【正文语种】中文【中图分类】TK46+4我国高原面积广阔,其中青藏高原面积达2.4×106 km2,平均海拔超过4000 m,海拔较低地区也超过了2000 m,被称为“世界屋脊”。
柴油机在高海拔地区运行时,由于充气系数下降和缺氧燃烧,其动力性、经济性、可靠性等指标都比平原地区大幅下降[1-4],严重影响了柴油机在高原地区的工作状态,特别是对于军用动力装备而言,会导致技战术性能下降,作战半径减小等一系列问题。
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨高原轻型车用发动机PN排放特性的试验研究赵龙龙 罗飞 李瑞 侯春元 解礼兵中汽研汽车检验中心(昆明)有限公司 发动机试验研究部 云南省昆明市 651705摘 要: 基于1900m海拔的发动机试验台架,针对一台国六轻型车用发动机,开展搭载后处理系统的整机PN排放特性的试验研究,分析其在高原下原机PN与尾排PN的变化规律,为高原轻型车后处理系统开发提供数据支持。
研究发现:高原汽油机原机PN排放随着车速的升高而不断降低,捕集效率随车速的增加呈先增加后减小的趋势,主要与载体孔隙及是否高温灼烧相关;原机PN排放值对捕集效率的影响较大,尤其是冷启动条件下,受发动机缸内温度低、燃烧不充分等影响较大;为增大颗粒物捕集效率,可为GPF添加(或涂覆)部分不可灼烧的的灰分或其它成分以减小孔径孔隙。
关键词:高原 轻型车用发动机 PN排放特性1 前言随着我国进入国六阶段,后处理对汽车减排的作用越来越重要。
自2016年正式发布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 18352.6-2016)提出了对颗粒数目(PN,Particle Num-ber)的限值要求[1-2],颗粒物捕集器被广泛应用于整车减排过程,但其效率受诸多因素影响,如海拔、温度等,因此有必要展开高原轻型车用发动机的PN排放特性研究。
国六排放法规实施后,对汽油车颗粒物排放提出了更严格的要求,相比于国五,颗粒物质量(PM)要求大幅提高,且新增对颗粒物数量(PN)的限值要求。
目前,为降低汽油机的颗粒排放,多通过装配颗粒捕集器(GPF)的方式以实现满足国VI新标准的目标。
GPF 是一种壁流式的颗粒捕集装置,过滤体内有很多平行孔道,相邻的两个孔道一个进口开放,另一个出口开放。
排气从开放的进口孔道流入,通过GPF载体多孔壁面至相邻孔道排出,而颗粒物被滞留在孔道内,从而实现捕集颗粒物的作用。
同时,严控颗粒污染物,不仅因其对环境的破坏极大,而且严重影响人类健康,主要损害人体呼吸系统,引发哮喘和慢性支气管炎等,甚至引起死亡。
汽油发动机富氧燃烧特性研究首先,汽油发动机的燃烧特性是指燃料在氧气的作用下发生的化学反应过程。
在富氧燃烧条件下,燃料与氧气的比例偏向燃料的过量,使空燃比低于化学计量空燃比。
相比于贫燃条件下的燃烧,富氧燃烧能大幅降低发动机的排放物质和增加燃料的利用率。
其次,富氧燃烧对于发动机性能有着重要影响。
由于富氧燃烧使燃料得到更完全的燃烧,因此可以提高发动机的功率输出和燃料经济性。
同时,富氧燃烧还可以提高发动机的可调性能力,使发动机响应更灵敏,减小了进气死区,提高了低速扭矩。
再次,富氧燃烧对排放物质的控制具有重要意义。
在富氧燃烧下,由于燃烧反应更为完全,感燃延迟时间短,可以显著降低NOx的生成。
同时,富氧燃烧还可以减少燃料中的不完全燃烧产物,如CO和HC的排放量。
因此,富氧燃烧有助于汽油发动机满足更为严格的排放法规。
为了实现富氧燃烧,可以采取一系列技术措施。
首先,通过调整燃油喷射系统,优化喷油策略和喷油量,使燃油与空气更好地混合,增加燃烧反应面积。
其次,可采用直喷和缸内定向喷射技术,提高燃烧效率和燃烧稳定性。
此外,还可以借助电子控制单元等先进控制技术,进行燃烧过程的精确控制和调节。
最后,值得注意的是,富氧燃烧也存在一些挑战和问题。
例如,富氧燃烧需要更高的氧气供应,如果供氧不足,可能导致燃烧反应不完全,甚至出现燃烧失火等问题。
此外,富氧燃烧还需要对排气后处理系统进行调整和优化,以满足更为严格的排放标准。
综上所述,汽油发动机富氧燃烧特性研究对于发动机性能和排放控制具有重要意义。
通过优化燃油喷射系统和采用先进控制技术,可以实现富氧燃烧,提高发动机的功率输出和燃料经济性,同时降低排放物质的生成。
然而,实际应用中还需要克服一些技术难题,保证富氧燃烧的稳定性和可靠性。
10.16638/ki.1671-7988.2017.14.048某型越野汽车动力系统适应高原环境的改进设计莫飞(陕西重型汽车有限公司,陕西西安710200)摘要:文章针对某型越野汽车在高原环境下存在动力性、经济性下降严重的问题,分析了高原地区影响车辆动力性、经济性的主要因素,提出了动力性匹配设计改进方案,并运用软件建模仿真分析及道路试验的方法对改进后的配置进行了验证。
结果表明车辆改进后达到了设计指标要求,显著提高了该车型在高原地区使用性能。
关键词:高原地区;动力性匹配设计;仿真分析;道路试验中图分类号:U463.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)14-138-03Matching of Plateau Improved Design for Driving System on a Off-Road VehicleMo Fei(Shaanxi Heavy Duty Automotive Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200)Abstract: This paper deals with the problems of a off-road vehicle’s power performance and fuel economy serious decline in the plateau environment. Analyzed the problems in plateau region and the factors affecting the power performance and fuel economy of vehicles. The dynamic matching design of performance and fuel economy improved design was put forward, and the improved configuration is verified by the method of software modeling simulation analysis and road test. The results show that the vehicle has reached the design requirements after the improvement, significantly improved the performance of the model in the plateau area.Keywords: Plateau Area; Dynamic matching design; Simulation Analysis; Road TestCLC NO.: U463.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)14-138-03引言上世纪九十年代改进设计的某型越野汽车(见图1)是我军早期重要的越野运输车型之一,该车型具有良好的越野通过性和可靠性,为部队装备建设和国防事业发挥了重要作用。
不同海拔富氧进气柴油机富氧经济性分析
刘晓;张永虎;熊云;杨律
【期刊名称】《后勤工程学院学报》
【年(卷),期】2011(027)005
【摘要】建立了高海拔条件下柴油发动机富氧进气燃烧排气氧气体积分数与进气氧气体积分数关系的模型,对海拔2 000,3 000和4000m处不同转速时发动机富氧进气的燃烧状况和富氧经济性进行研究.结果表明:模型预测结果与试验结果吻合较好,当发动机正常进气过量空气系数α<1.2时,富氧进气改善发动机燃烧状况的效果明显.发动机富氧进气的富氧经济区域出现在高海拔和低转速范围.
【总页数】5页(P27-31)
【作者】刘晓;张永虎;熊云;杨律
【作者单位】后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311;后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311
【正文语种】中文
【中图分类】TK421
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1.高海拔富氧进气柴油发动机的排放性能 [J], 熊云;张永虎;刘晓
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3.进气富氧对直喷柴油机微粒排放粒径分布的影响 [J], 舒歌群;徐彪;张韦;赵伟;董
立辉;王月森;杨康
4.柴油机燃用不同乳化率柴油与富氧进气试验与模拟 [J], 张韦;舒歌群;沈颖刚;赵伟;梁友才
5.进气加湿与富氧对船用柴油机NOx-Soot排放的影响 [J], 王科; 赵昌普; 蔡玉洁; 黄思睿
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