两阶段喷油在催化转化器性能考评台架中的应用

催化转化器性能考评台架可以快速、有效的评价催化器的性能，具有较高的应用价值.在对催化转化器性能考评过程中，汽油机燃烧循环变动带来的转速波动，降低了空燃比控制的精度，从而影响了考评结果的可信性.为了降低燃烧循环变动，采用两阶段喷油的方式，将每循环所需的燃油一次喷射在进气冲程之前，形成缸内均质混合气；另一次喷射在进气冲程，用于提高点火瞬间火花塞附近混合气质量分数.通过对比不同喷油时刻和喷油比例时发动机的转速波动，分析了两阶段喷油参数对燃烧循环变动的影响.采用两阶段喷油进行了催化转化器空燃比特性试验，试验结果表明，通过优化喷油参数可以降低转速波动，提高空燃比控制精度.     

两阶段喷油在催化转化器性能考评台架中的应用

催化转化器性能考评台架可以快速、有效的评价催化器的性能，具有较高的应用价值．在对催化转化器性能考评过程中，汽油机燃烧循环变动带来的转速波动，降低了空燃比控制的精度，从而影响了考评结果的可信性．为了降低燃烧循环变动，采用两阶段喷油的方式，将每循环所需的燃油一次喷射在进气冲程之前，形成缸内均质混合气；另一次喷射在进气冲程，用于提高点火瞬间火花塞附近混合气质量分数．通过对比不同喷油时刻和喷油比例时发动机的转速波动，分析了两阶段喷油参数对燃烧循环变动的影响．采用两阶段喷油进行了催化转化器空燃比特性试验，试验结果表明，通过优化喷油参数可以降低转速波动，提高空燃比控制精度．     

汽油机NOx的形成及控制

对NO的生成机理进行了分析 对以下因素———燃空当量比、燃烧产物高温区停留时间、点火提前角、负荷、转速及冷却水温与混合气温度对NO生成的影响进行了详细讨论 最后提出了降低NOx 排放的各种控制措施 ,其中包括适当推迟点火提前角、降低冷却水温、通过进气喷水增加进气湿度、降低压缩比、排气再循环以及在机外加催化器 另外在排气系统中放入吸附材料以及采用进气门全可变凸轮调节系统均可大幅度降低NOx     

汽油机NOx的形成及控制

对NO的生成机理进行了分析。对以下因素－燃空当量比、燃烧产物高温区停留时间、点火提前角、负荷、转速及冷却水温与混合气温度对NO生成的影响进行了详细讨论。最后提出了降低NOx排放的各种控制措施，其中包括适当推迟点火提前角、降低冷却水温、通过进气喷水增加进气湿度、降低压缩比、排气再循环以及在机外加催化器。另外在排气系统中放入吸附材料以及采用进气门全可变凸轮调节系统均可大幅度降低NOx。     

小型高速汽油机循环变动特性的测试与分析

通过采集缸内、进气和排气瞬时压力信号试验测试小型高速汽油机循环变动.分别以缸内最大燃烧压力、进气管最小瞬时压力和排气管最大瞬时压力作为评定参数对缸内、进气和排气循环变动特性进行评价,并分析进气和排气循环变动与缸内循环变动特性的相互影响关系.试验测试结果表明,高速小型汽油机缸内循环变动率约8%～12%,排气循环变动率约2%,进气循环变动率在1%以下;且缸内循环变动和进排气循环变动表现出一定的相关性,特别是排气循环变动受到缸内循环变动的影响比较大.     

涡轮增压氢气机工作过程的特征和变化

从增压氢发动机的数学模型出发 ,对其工作过程进行了模拟 ,进而对运行性能进行了计算和预测。根据氢发动机的燃烧与热负荷工况确定了增压参数 ,由插值和叠代试算得到了增压器与氢发动机的运转工况。研究表明 ,适当选取发动机的压缩比和点火提前角可提高氢发动机的工作效率、降低燃料消耗。混合气成分的变化与增压压力、排气温度有一定关系     

涡轮增压氢气机工作过程的特征和变化

从增压氢发动机的数学模型出发,对其工作过程进行了模拟,进而对运行性能进行了计算和预测。根据氢发动机的燃烧与热负荷工况确定了增压参数,由插值和叠代试算得到了增压器与氢发动机的运转工况。研究表明,适当选取发动机的压缩比和点火提前角可提高氢发动机的工作效率、降低燃烧消耗。混合气成分的变化与增压压力,排气温度有一定关系。     

基于GT-Power的BN6V87QE汽油机性能优化仿真

应用GT-Power软件建立了BN6v87QE汽油机整机结构和燃烧仿真计算模型,利用该模型对发动机的原进气歧管部分结构参数、配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了匹配计算．实验验证了该仿真计算模型的计算结果与原机有很好的一致性,在此基础上,对BN6V87QE汽油机配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了优化计算,试验证明发动机的性能得到了改进．     

车用492M甲醇发动机的试验研究

为了开发汽车代用燃料,在车用492QA汽油机的基础上,开发出车用492M甲醇发动机.采用进气预热来保证燃料的雾化效果和混合气的形成质量、缩短暖机时间;采用M90甲醇燃料和PTC加热器来改善甲醇发动机冷起动性能;采用提高压缩比、选配火花塞、调整点火提前角等多项措施来确保甲醇发动机的动力性、燃料经济性、排放性和工作可靠性,注意严格限制发动机缸内最大爆发压力.492QA汽油机和492M甲醇发动机台架性能试验结果表明:采用上述技术措施,可有效地改善车用492M甲醇发动机的起动性、动力性和热效率,最夫功率增加2.4%,最大转矩增加6.2%,摄高热效率增加20.7%,最高排气温度下降9.4%,从而证明车用492M甲醇发动机的开发是成功的.     

应用推迟点火、废气再循环及过稀混合气降低稀燃甲醇发动机NO_x排放

为降低稀燃时NO_x排放及改善燃油消耗率-NO_x排放"(be-NO_x)"折中关系,以一台基于柴油机改制的进气道喷射点燃式甲醇发动机为试验对象,在1400r/min、4.52kg/h甲醇消耗量工况条件,以及1.5过量空气系数和21°CA BTDC点火提前角的基础上,研究了推迟点火、废气再循环(EGR)及过稀混合气3种策略对稀燃甲醇发动机燃烧和NO_x排放的影响。结果表明:3种策略均能在机内有效净化NO_x排放,实现接近零排放的效果。在相同NO_x排放水平下,与过稀混合气策略相比,EGR策略的燃烧滞后和延长程度有所减弱,循环变动降低,而推迟点火策略的燃烧更为滞后,但燃烧持续期和循环变动减小。对比而言,EGR策略能获得更佳的"be-NO_x"折中关系;推迟点火策略的"be-NO_x"折中性能虽较EGR策略有所降低,但排气温度有所升高,有利于提高样机在低负荷时后处理器的转化效率,从减小排放角度具有一定应用潜力。     

关于发动机循环变动Kantor模型的讨论

为了对Kantor模型进行改进,提出了一个修正的Kantor模型.研究表明,在Kantor模型中忽略的定容放热过程和可变残余废气质量分数可以在很大程度上减小循环变动,然而在Kantor模型中未考虑的来自上一个循环的未燃燃油则明显使下一个循环的循环变动加剧,三者相互作用导致循环变动减弱甚至消失,在合理的参数范围内,没有循环变动出现,只有选取不合理的模型参数,循环变动方出现.即使是Kantor模型,循环变动也只出现在相当极端的模型参数的情况下.     

Evaluation and Control of Cyclic Variation in Spark Ignited Engines by a Thermodynamic Model

An evaluation method of engine cyclic variation is proposed based on fuzzy mathematics concept. The degree of engine cyclic variation is divided into 4 levels: stable, slight variation, moderate variation and serious variation based on the statistic standard deviation of residual gas temperatures within the specified simulation cycles and the function of cyclic variation is also inducted for the cyclic variation control. Because the degree of engine cyclic variation can be estimated qualitatively, the effective control means can be applied to appease the undesired cyclic variation. Simulation result shows that for a very serious cyclic variation through the proper adjustment of the spark angle and the cyclic variation will disappear.     

Evaluation and Control of Cyclic Variation in Spark Ignited Engines by a Thermodynic Model

An evaluation method of engine cyclic variation is proposed based on fuzzy mathematics concept. The degree of engine cyclic variation is divided into 4 levels: stable, slight variation, moderate variation and serious variation based on the statistic standard deviation of residual gas temperatures within the specified simulation cycles and the function of cyclic variation is also inducted for the cyclic variation control. Because the degree of engine cyclic variation can be estimated qualitatively, the effective control means can be applied to appease the undesired cyclic variation. Simulation result shows that for a very serious cyclic variation through the proper adjustment of the spark angle and the cyclic variation will disappear.     

回收排气余热能的气动-内燃复合循环理论研究

为了提高内燃机能源利用率,提出一种回收排气余热能的气动-内燃复合循环方法,采用内燃机排气和压缩空气混合气作为气动循环工质,建立复合循环工作过程数学模型,分析其主要参数对循环性能的影响规律.研究结果表明：内燃机排气压力的增大、压缩空气占比的减小、气动发动机转速和行程/缸径比的减小均能提高内燃机排气利用率和复合循环效率.复合循环可通过调节气动循环转速或压缩空气占混合工质的比例来实现气动循环工质流量与混合工质流量的匹配.     

分层充气天然气发动机混合气形成的数值解析

解析了渐缩形纵向直进气道发动机的进气过程 ,与实验结果对比验证了计算方法的可行性 .对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷天然气发动机混合气形成过程进行了解析 ,得到天然气 空气混合气在气缸内的速度场、空燃比分布等 ,探明了缸内纵向滚流的存在 .表明在纵向进气滚流作用下 ,压缩接近终了时 ,缸内混合气呈明显分层构造 ,在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气 ,实现部分负荷工况下的稀薄燃烧 .     

电喷稀薄燃烧天然气发动机进气过程的数值解析

用数值模拟的方法考察了将稀薄燃烧汽油机的纵向直进气道应用于MPI方式天然气发动机时 ,天然气喷射后进气岐管内的燃料浓度场和压力场 ,以及进气终了天然气—空气混合气在气缸内的浓度分布和速度分布 ;结果表明吸气阀打开后 ,经两吸气阀先期吸入的天然气在向内弯曲的纵向滚流的作用下被挤向吸气阀底部下方附近 ,与后期吸入的空气明显呈分层充气构造     

天然气发动机点火提前角的优化

为提高天然气发动机的动力性和燃料经济性,对天然气发动机的点火提前角进行了优化研究.利用GTPower软件搭建了天然气发动机的仿真模型,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了点火提前角对天然气发动机缸内燃烧压力和燃烧温度、压力升高率、燃烧放热率、转矩及燃气消耗率的影响.在此基础上,利用DOE(design of experiments)模块,针对增压天然气发动机节气门全开、空燃比为22~25的工况,以转速和点火提前角为独立变量、以输出转矩为相关变量、以缸内燃烧压力峰值出现的位置及压力升高率限值为约束条件,进行了点火提前角的优化计算,得到了最佳点火提前角的三维MAP图.     

发动机运转参数对均质充量压缩燃烧着火时刻的影响

为研究发动机运转参数对均质充量压缩燃烧（HCCI）着火时刻的影响机理，笔者采用了一个两区准维模型（分为绝热中间层区和热边界层区）对四冲程HCCI发动机压缩阶段的温度时间函数进行模拟，在此基础上进行了仿真计算，并研究了初始混合气温度、废气再循环（EGR）率、混合气浓度等运转参数对HCCI燃烧着火时刻的影响．结果显示，随着混合气初始温度的提高和废气再循环（EGR）率的增加，HCCI燃烧的着火时刻提前；而当混合气由稀变浓时，着火时刻推迟。