废气再循环率及点火时刻对天然气发动机燃烧和排温的影响

基于一台当量比燃烧的天然气发动机,采用三维燃烧分析与发动机一维热力学计算相结合的方式开展了废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率及点火时刻对缸内燃烧过程和发动机排温的影响研究。研究结果表明:随着EGR率的增加,燃烧相位后移,燃烧持续期延长,放热率峰值减小,最大压升率、缸内最高燃烧压力和最高平均燃烧温度均降低,再循环废气的稀释作用和热容效应能够抑制混合气的燃烧。随着点火时刻的提前,燃烧重心(CA50)前移,燃烧持续期缩短,最大压升率、缸内压力和放热率峰值均增大。排温随EGR率的增大和点火时刻的提前而降低。保持空气和燃气进气量不变,EGR率增大至23%,点火时刻提前至-18°能够将原机标定功率提升7.4 kW,有效燃料消耗率降低4 g/(kW·h)。当空气和燃气进气量增加11.6%,EGR率大于19%,点火时刻早于-10.5°时,可将原机标定功率提升36 kW并且将排温控制在760℃以内。     

改善热面点火天然气发动机起动和运转性能的研究

针对热面点火天然气机起动困难以及低负荷循环波动大、高负荷燃烧敲缸、Nox排放数值较高的问题,通过台架试验,分别研究了3种燃料添加剂、进气加热温度、隔热措施及热EGR对发动机起动和运转性能的影响.结果表明,采用3种添加剂、提高进气温度和燃烧室隔热,有利于天然气着火起动和稳定燃烧.采用热EGR有助于天然气发动机扩展功率范围并有利于降低Nox排放.     

增压发动机爆震控制系统集成优化

某增压发动机在发动机标定开发时发现爆震信号幅值超过爆震窗口可监控的最大限值,带来不正常的点火角推迟问题。通过对电磁干扰、发动机硬件、标定、控制系统方面进行排查,最终锁定该问题属于发动机硬件与控制系统的集成问题。综合排查结果,制定了优化改进措施并试验验证,有效地解决了该问题,同时爆震信号检出率得以提高,误判率明显下降,均满足工程应用要求。     

LNG发动机功率恢复模拟研究

应用AVL-BOOST软件建立了LNG发动机的计算模型,利用模拟计算的方法得出了LNG发动机功率损失情况,分析了功率损失的原因.然后通过优化压缩比、点火提前角等措施,使LNG发动机的功率得到恢复.功率损失由优化前的21.9%降低到6%左右.     

天然气发动机在不同喷射和点火时刻下的性能优化研究

为解决改装的天然气发动机动力性比原柴油机低,燃料消耗率比原柴油机高的问题,对影响燃烧时刻的喷射提前角与点火提前角这两个重要参数进行模拟实验,研究其对发动机的缸内压力与功率、燃气消耗率的影响,并根据研究结果进行优化设计。结果表明,对于缸内直喷天然气发动机,适当增大喷气提前角和选择恰当的点火提前角能在较经济的情况下提高发动机的动力性;发动机转速增加,点火提前角和喷射提前角也应提前,保证燃料的充分混合和最大化做功能力;在所有转速下,天然气发动机的功率都能恢复到原柴油机的水平。     

重型车用天然气发动机技术分析

重型商用车对于节能减排的影响较大,随着能源多样化的需求以及天然气自身的优势,天然气发动机得到了爆发式增长。法规的愈来愈严促使了天然气发动机从火花点火的稀燃模式转向了当量比燃烧模式,但排气温度较高会增大可靠性风险。柴油天然气的双燃料发动机的燃油经济性好、排温低、有纯柴油模式,是一种较为理想的发动机燃烧模式,但也面临甲烷后处理器的可靠性差、柴油喷油嘴球头温度高、高负荷爆震等问题。天然气缸内直喷的双燃料发动机技术的缸内甲烷排放较低,而且效率接近柴油机,能满足下一步温室气体排放的要求,有望成为未来研究的重点。     

小型 LPG 发动机匹配三效催化器的起燃特性研究

对小型点燃式电控LPG发动机匹配三效催化器的冷起动过程进行了试验研究，测量了冷起动过程排气管不同位置的排温变化，对比了催化器不同安装位置、不同点火提前角下的起燃特性。通过优化催化器安装位置，调整发动机起动后的怠速转速和点火提前角来改变排气温度，从而使催化器快速起燃，降低了冷起动过程HC和CO的排放。     

汽油发动机稀薄燃烧点火的技术创新

介绍了发明电感储能式双点火加连续击穿点火技术的技术机理和技改措施，指出，该技术克服了现有点火技术点火覆盖角度小、点火能量低、不能重复击穿点火的工作缺陷，在汽油发动机上实现了长时间、大角度地连续击穿点火，才能提高汽油发动机热能利用效率。指出，该发明可成为汽油发动机实施最大提前角点火、恒定压缩比稀薄燃烧、全工况利用废气再循环系统等的技术手段。     

四冲程汽油机点火装置的设计与实现

本文以四冲程汽油发动机为基础,该发动机采用了双凸轮轴的磁电机转子设计。针对该磁电机转子的特点,设计采样和点火电路,结合点火补偿策略设计并实现一套新的发动机点火系统。单片机实时读取速度和节气门开度信号,并通过对发动机功率曲线的测量绘制发动机点火提前角的MAP图。整机测试结果显示,该系统提高了摩托车的点火提前角的控制精度和点火能量,提高了发动机的输出功率和转拒。     

增压直喷汽油机超级爆震的不同抑制方法

超级爆震是增压直喷汽油机提高升功率和降低油耗的主要障碍,在典型增压小排量直喷汽油机上对不同的超级爆震抑制方法进行了研究.结果表明,加浓、分层和扫气都能够抑制超级爆震,但采用混合气加浓会恶化发动机油耗,采用混合气分层发动机排温大幅升高,推迟排气门关闭时刻实现扫气也能抑制超级爆震,但油耗和CO排放升高.进一步的研究发现,采用优化的进气行程两次喷射策略能够有效地抑制超级爆震,并且能够保证发动机的油耗、排温以及排放不恶化.