准均质压燃二甲醚发动机的性能与排放特性研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入不同量二甲醚对发动机性能与排放特性影响的试验研究。结果表明:采用准均质充量压缩工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行;热效率提高;排气温度略有降低;NO_x排放下降了30%～50%,但HC和CO排放有所上升。随着进气管中引入的二甲醚量的增加,NO_x、HC和CO排放都随之增加。采用预混准均质压燃工作模式是进一步提高二甲醚发动机的热效率并降低NO_x排放的有效措施之一。     

乙醇预混与PODE直喷复合燃烧的气体排放特性

为了控制压燃式发动机的气体排放,在一台增压中冷共轨发动机上对聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃乙醇均质充量的复合燃烧性能及其气体排放特性进行了研究.结果表明:随着进气道预混乙醇比例增加,复合燃烧滞燃期被延长,其预混燃烧量与放热率峰值增大,扩散燃烧量降低;复合燃烧的NO_x排放随着预混乙醇比例增加而降低,但m(NO_2)/m(NO_x)值显著增大,经过氧化催化转换器(DOC)后,纯PODE燃烧的m(NO_2)/m(NO_x)值增大而复合燃烧的m(NO_2)/m(NO_x)值减小;复合燃烧的HC、CO、甲醛和乙醛排放量均明显高于纯PODE燃烧,且随着预混乙醇比例增加而增大,但可以被DOC高效氧化.复合燃烧的HC、CO和NO_x排放量经过DOC后均明显低于纯PODE燃烧的排放,而甲醛、乙醛和NO_2排放量与纯PODE燃烧时处于同一水平.     

基于实际工况的LPG发动机排放控制参数优化

为减少发动机在实际工况中的污染物排放量,以广州市城市公交客车用典型(LPG)发动机为研究对象,结合广州市实际道路工况特点,通过台架试验分析了该发动机的排放性;根据发动机工况、排放控制参数与排放性之间的关系,通过试验设计,建立了该发动机统计学数学模型,结合多目标优化算法,对其主要排放控制参数进行了优化;将优化前后的控制参数分别导入LPG发动机一维仿真模型中,进行了广州市典型道路工况下的性能仿真试验。仿真试验结果对比表明:试验工况下,排放控制参数优化后,LPG发动机HC、CO累计排放量分别减少9.5%、21.0%,转矩最大增加22.6%,但NO累计排放量增加2.7%。     

柴油掺烧甲醇发动机排放控制技术研究

由于甲醇的引入,柴油掺烧甲醇发动机的PM排放减少、HC和CO的排放增加,并产生了甲醇和甲醛等非常规排放物。我们拟通过发动机台架试验,探究适合该类发动机的排放后处理技术方案。试验结果表明,柴油氧化催化器可以大幅度降低HC、CO和甲醇,对NO_x和甲醛的处理效果较差;氧化催化器和颗粒氧化催化器的结合可以实现超低碳烟排放,并完全消除CO和HC,同样处理NO_x和甲醛的效果较差;使用甲醇、甲醛等HC类物质作为还原剂的钒基选择性催化还原系统结合氧化催化器可完全消除HC和甲醇,并将甲醛保持在较低的范围内,但无法处理NO_x,需要寻找合适的催化剂。     

点火提前角对LPG电喷发动机排放影响的试验研究

在1台四冲程、水冷、125mL、电喷火花点燃式摩托车发动机进行燃用LPG燃料的试验,分析空燃比和点火提前角对LPG电喷发动机排放HC、CO和NOx的影响。试验结果表明,在浓混合气条件下,点火提前角对LPG发动机排放的影响较小;但在稀混合气条件下,点火提前角对LPG发动机的排放影响较大。     

共轨柴油机燃用不同配比生物柴油的性能与排放特性

对某共轨柴油机燃用石化柴油、生物柴油及其混合燃料的动力性、经济性和排放特性进行了研究.在未对原机做任何改动的情况下,分别燃用了0%、5%、10%、20%和100%的5种不同体积配比的餐饮废油制生物柴油与石化柴油的混合燃料,分析比较了不同生物柴油配比对发动机功率、燃油消耗率,以及CO、HC、NO_x和烟度排放的影响.研究表明:共轨柴油机燃用生物柴油与石化柴油混合燃料后,功率略有下降,燃油消耗率有所上升;烟度、CO和HC排放减少,且随着生物柴油掺混比例的升高而降低;NO_x排放上升,且随着生物柴油掺混比例的升高而增加.     

电控喷射LPG发动机冷起动失火特性

为加强冷起动阶段的排放控制,在一台125 cm3单缸电控喷射LPG点燃式发动机上进行了冷起动失火特性的试验研究.通过程序设计,以电控断点火方式造成发动机在所设定循环的完全失火,研究了冷起动过程不同循环在单循环失火、连续两循环失火和连续三循环失火的起动转速和HC排放,并对冷起动前120循环在不同失火率时的HC排放进行了研究.通过试验找到了影响LPG发动机冷起动过程起动转速和HC排放的关键着火循环,即理想的首次着火循环及其次循环.发动机理想的首次着火循环失火对起动时的HC排放和转速影响最大.在首次着火循环的下一循环失火对起动HC排放影响次之,而其余循环的失火对起动HC排放影响基本相同.提高起动初期发动机转速有利于后续循环的稳定运行.HC排放与失火率呈一定比例关系.失火率增加1倍时,HC排放升高约1倍.当失火率超过500/时,HC排放总量急剧升高.     

摩托车发动机电控喷射LPG/汽油双燃料系统的试验研究

介绍了电控喷射LPG／汽油双燃料系统及控制方法,并进行了系统和原机对比的排放试验及LPG喷射量对发动机性能的影响试验。试验结果表明：LPG／汽油双燃料系统可以大幅降低CO、HC排放;在稳态工况下,较小的LPG喷气量变化,对发动机混合气空燃比和动力性影响不大,而对排放性能影响较大。     

优化带废气再循环的发动机调整参数控制NOx和HC排放的试验研究

引言 根据中国汽车技术研究中心于1990年5月对国产汽车排放现状的普测结果,CA6102汽油机CO排放性能较好,但HC和NO_x排放严重超标,因此净化NO_x和HC是改善CA6102发动机排放性能的当务之急。     

冷起动首循环瞬态HC排放与进气道燃料输运特性的关系

从循环控制的角度,详细研究了液化石油气(LPG)点燃式发动机冷起动首循环瞬态HC排放和进气道燃料输运特性.研究结果表明,有一定比例的气态LPG燃料不能进入缸内,残留在进气道内.进气道残留的HC体积分数随首循环混合气空燃比的增加而增大,而残留比例随首循环混合气空燃比的增加而减少;进气道残留HC体积分数和比例随节气门开度的增加而降低;喷射相同燃料时,喷射时刻对残留HC体积分数和比例没有影响,但如果喷射发生在进气门开启之后,将导致燃烧的恶化.     

机电联合控制LPG-柴油双燃料增压发动机的研究

对增压柴油机燃用 L PG-柴油双燃料、采用 2种机电联合控制方案进行了较为深入的研究 ,对比分析了原柴油机和机电联合控制 L PG-柴油双燃料发动机的动力性、燃料经济性和碳烟、NOx、CO、HC排放。机电联合控制方案 1的试验研究表明 :掺烧 L PG后 ,可以显著地降低柴油机的碳烟排放 ;但在小负荷范围内 ,燃料消耗率略有增加 ,HC、CO排放增加较多。机电联合控制方案 2的试验研究表明 :双燃料发动机和原柴油机外特性相比 ,转矩几乎不降低 ,燃料消耗率略有下降 ,碳烟排放显著降低 ,NOx、CO排放变化不大 ,HC排放增加 ;双燃料发动机和原柴油机负荷特性相比 ,燃料消耗率在小负荷范围内持平而在中等以上负荷略有下降 ,碳烟排放显著降低 ,NOx 排放变化不大 ,HC、CO排放在小负荷范围内基本相同而在中等以上负荷略有增加。     

LPG/柴油混合燃料发动机性能与排放的研究

研究了直喷柴油机燃用不同掺混比的LPG／柴油混合燃料时的动力性、经济性及排放特性。结果表明，掺入一定比例的LPG可以改善缸内燃烧过程，随着掺混比的增大，碳烟和NOx的排放大幅度降低，CO和HC的排放略有升高，动力性和经济性基本维持不变。     

空燃比对LPG发动机排放特性影响的研究

介绍了与叉车配套的柴油机改装成燃用液化石油气（LPG）发动机的台架试验结果，作者针对叉车发动机的常用运行工况，采用宽域空燃比氧传感器（UEGO）的电控单元来控制发动机的空燃比，得到了在中，高转速下的HC，CO，NOx，排气温度同空燃比的关系，试验结果表明空燃比对LPG发动机排放影响极大，为了得到较好的排放性能，需要随工况的变化精确地控制空燃比。     

冷起动首循环瞬态HC排放特性试验研究

从循环控制的角度，详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环瞬态HC排放特性。试验在一台电控LPG进气道喷射单缸风冷四冲程、125mL发动机上进行。通过高速采集系统记录发动机首循环瞬态HC排放、瞬时缸压和转速，分析了瞬态HC排放与其他参数之间的关系。研究表明：随着过量空气系数的变化，首循环瞬态HC排放在一个较宽的混合气浓度变化范围内平缓变化，并稳定在较低的水平。首循环瞬态HC排放的最小值出现在缸内燃烧最好的燃空当量比附近。当首循环混合气浓度过浓或者是过稀时，瞬态HC排放迅速增加。首循环瞬态HC排放随点火角度的推迟，其变化规律为先增加再减少，随点火角度不断推迟，在膨胀行程中氧化的燃料不断增加，当点火角度推迟到一定限值，缸内燃烧不能进行，瞬态HC排放急剧增加。     

LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧试验研究

基于循环控制,详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧的燃烧及排放特性。试验在一台电控LPG进气喷射单缸风冷四冲程125 mL发动机上进行,采用膜式富氧方法实现富氧进气燃烧。研究表明:当过量空气系数大于0．7时,富氧进气燃烧缸压峰值与空气相比增加不显著,此后随混合气加浓,富氧进气燃烧缸压峰值开始明显大于常规空气进气燃烧;过量空气系数在0．4～0．876时,富氧进气燃烧与常规空气进气燃烧相比,HC排放没有较大降低,在此范围之外,富氧显著降低HC排放;过量空气系数在0．4～0．7,富氧与空气相比CO显著降低;富氧进气燃烧,使得首循环NO排放大幅增加;计算放热率发现,富氧燃烧速度比常规空气进气燃烧更快,放热更集中。     

Engine combustion and emission fuelled with natural gas: A review

Natural gas (NG) is one of the most important and successful alternative fuels for vehicles. Engine combustion and emission fuelled with natural gas have been reviewed by NG/gasoline bi-fuel engine, pure NG engine, NG/diesel dual fuel engine and HCNG engine. Compared to using gasoline, bi-fuel engine using NG exhibits higher thermal efficiency; produces lower HC, CO and PM emissions and higher NOx emission. The bi-fuel mode can not fully exert the advantages of NG. Optimization of structure design for engine chamber, injection parameters including injection timing, injection pressure and multi injection, and lean burn provides a technological route to achieve high efficiency, low emissions and balance between HC and NOx. Compared to diesel, NG/diesel dual fuel engine exhibits longer ignition delay; has lower thermal efficiency at low and partial loads and higher at medium and high loads; emits higher HC and CO emissions and lower PM and NOx emissions. The addition of hydrogen can further improve the thermal efficiency and decrease the HC, CO and PM emissions of NG engine, while significantly increase the NOx emission. In each mode, methane is the major composition of THC emission and it has great warming potential. Methane emission can be decreased by hydrogen addition and after-treatment technology.