柴油機高效清潔燃燒技術(shù)及應用
柴油機的燃燒以擴散燃燒為主,其燃燒速率決定于混合氣形成快慢。大連理工大學隆武強教授團隊發(fā)明了雙層分流燃燒室和高擾動噴油嘴,結(jié)合缸內(nèi)氣體流動控制,有效地改善噴射油束的霧化效果和空間分布,從而提高燃油與空氣混合的速度和均勻度,形成完整的柴油機高效清潔燃燒技術(shù)。
雙層分流燃燒室如圖 1所示,燃燒室的活塞頂面開口直徑大、凹坑深度淺、唇口突出且位置靠下,使燃油在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生分層流動與燃燒,加快油氣混合速率,提高空間利用率。可降低油耗4%左右。
高擾動噴嘴如圖 2所示,每組噴孔由兩個子噴孔組成,呈“V”字形,子噴孔內(nèi)的燃油在噴油嘴內(nèi)部交匯。高擾動噴油嘴兩個子噴孔內(nèi)的流動匯聚時產(chǎn)生強烈的動量交換,即擾動,這個過程將一部分平均流動能轉(zhuǎn)化為湍流動能,而湍流動能的急劇增加可以有效地增加霧化質(zhì)量。如圖 3所示,高擾動噴油嘴液相噴霧貫穿距受環(huán)境溫度影響更大,蒸發(fā)速率更快,這種提高蒸發(fā)速率減小液相貫穿距的效果與提高噴射壓力的作用相同。高擾動噴嘴能強化液體燃料破碎,控制噴霧貫穿距,提高燃油經(jīng)濟性、降低NOx及Soot排放。
高效清潔燃燒技術(shù)獲得多項國內(nèi)外發(fā)明專利(美國發(fā)明專利-US10662866B2,美國發(fā)明專利-US10563569B2,日本發(fā)明專利-特許第6527875號,中國發(fā)明專利-ZL201210152367.6,中國發(fā)明專利-ZL201410061414.5,中國發(fā)明專利-ZL200810012342.X,中國發(fā)明專利-ZL03143790.7,中國發(fā)明專利-ZL03143789.3,中國發(fā)明專利-ZL200410097761.X,中國發(fā)明專利-ZL201110428301.0),與國內(nèi)外多家柴油機廠商合作,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
大連理工大學
2021-05-10