天然气发动机掺氢20%时瞬态排放性能研究

对天然气发动机掺氢20%(体积比)的瞬态性能进行了研究.主要研究包括不同催化器ETC循环排放的对比、不同加速加浓因子的排放对比以及20%天然气掺氢发动机(HCNG)与纯天然气发动机的排放对比.试验结果表明:三种催化器都能使天然气掺氢发动机排放达到环境友好型汽车标准.随着加速加浓因子的增大,发动机扭矩跟随性越好,但会造成各种排放同时上升,特别是Nox上升幅度很大.三种氧化型催化转化器转化效率大小排序为:ECOCATⅡ型>国产催化器>ECOCATⅠ型.对于这三种催化器来说,随着催化效率的提高,排气阻力加大,发动机动力性下降,燃料消耗率上升.掺入20%氢气后,在不带催化器的情况下,Nox、CO、NMHC、CH4排放和燃料消耗率相对于原天然气发动机分别下降51%、36%、60%、47%和7%.     

换热器在摩托车催化器性能台架中的应用

为满足摩托车催化器性能考核台架对催化器入口温度控制的要求,设计了冷轧翅片管和单程管壳式两种换热器,并分析对比了这两种换热器的优缺点,根据对温度控制的要求和试验台架的空间布置特点,选定冷轧翅片管换热器控制催化器入口温度,试验结果表明该换热器能够连续调节催化器入口温度,控制温度波动在±2°C之间,可以满足试验要求。     

增压稀燃天然气发动机催化器的快速选型和匹配

依据增压稀燃天然气发动机的排放污染物生成机理及催化器反应机理,结合上柴SC8DT250Q4天然气发动机,阐述增压稀燃天然气发动机催化器的选型及性能匹配方法,为天然气发动机技术升级及催化器的选型和优化设计提供依据。     

汽车催化转化器中气体流动的研究(二)

针对国内外有关催化器气体流动的研究 ,归纳了几种流动数学模型和试验方法 ,总结了催化器中气体流动的机理和影响流动分布的因素 ,并对催化器的流动研究进行了展望。     

增压稀燃天然气掺氢发动机排放特性

为了研究20%掺氢比的增压稀燃天然气掺氢(HCNG)发动机的排放特性,通过对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、ETC循环测试试验和加装氧化型催化器试验,获得了20%HCNG发动机的排放规律.CH4排放随着空燃比的增大先减少后增加;CO排放在高于理论空燃比后骤减;Nox排放随着空燃比的增大先增加后减少,在空燃比19～21 左右达到最大值,1600～1800r/min时最低.CO、Nox随着点火提前角的增大而增加;CH4随着点火提前角的增大略有增加,并且点火提前角越大,对CH4排放的影响越小.加装催化器后,CO、CH4的转化效率均＞90%.试验结果表明:增压稀燃和氧化型催化器相结合是天然气掺氢发动机节能减排的有效方案.     

汽车催化转化器中气体流动的研究（一）

针对国内外有关催化器气体流动的研究，归纳了几种流动数学模型和试验方法，总结了催化器中气体流动的机理和影响流动分布的因素，并对催化器的流动研究进行了展望。     

摩托车催化性能考核台架换热器的设计及试验

催化器性能评价试验中,需要调节、控制催化器的入口温度,本文设计了冷轧翅片管、整体轧制式、U型管壳式换热器和单程管壳式换热器,并对四种换热器进行了比较,选定冷轧翅片管换热器进行试验,试验结果表明设计的冷轧翅片管式换热器能够较好的对催化器入口温度进行控制,实用性较好。     

摩托车催化性能考核台架换热器的设计及试验

催化器性能评价试验中,需要调节、控制催化器的入口温度,本文设计了冷轧翅片管、整体轧制式、U型管壳式换热器和单程管壳式换热器,并对四种换热器进行了比较,选定冷轧翅片管换热器进行试验,试验结果表明设计的冷轧翅片管式换热器能够较好的对催化器入口温度进行控制,实用性较好.     

天然气发动机氨排放控制应用研究

选择满足国六排放标准的天然气发动机,用全流稀释排放设备采集了发动机常用工况的排放数据并分析了发动机过量空气系数、催化器温度及发动机尾气中CO、NO x等污染物体积浓度对NH 3排放的影响并提出控制NH 3排放的方法。研究结果表明:当发动机过量空气系数大于0.965时,发动机尾气中NH 3的排放随过量空气系数增大而逐渐降低;发动机尾气排放污染物CO对NH 3的排放量影响较大,在一定范围内CO的体积浓度与NH 3的排放量成正相关,但是NO x的体积浓度与NH 3的排放量没有明显的对应关系。另外,三元催化器(three way catalyst,TWC)包裹保温材料后,发动机尾气中NH 3的排放随着催化器温度的升高而降低。在3种控制天然气发动机尾气中NH 3排放的技术中,当前建议选择两级式TWC技术方案对天然气发动机NH 3排放进行控制处理,待逃逸氨催化器(ammonia slip catalyst,ASC)适应天然气发动机发展后,TWC+ASC可以成为良好的排放控制技术方案。     

分子筛与钒基SCR催化器瞬态反应特性对比

在发动机试验台上,对比研究了分子筛和钒基选择催化还原(SCR)催化器在真实柴油机排气环境下的稳态与瞬态反应特性,在此基础上进行了ETC瞬态试验,对分子筛SCR催化器还原剂的瞬态喷射策略进行了优化.结果表明:分子筛SCR催化器在250,℃以下的低温区域的NO_x标称转化效率明显优于钒基SCR催化器,但两者的标称转化效率在高温区域相差不大;在相同工况下,分子筛SCR催化器的瞬态氨存储能力大约为钒基SCR催化器的两倍;在ETC瞬态循环下,分子筛SCR催化器的瞬态响应速度更快,ETC瞬态循环的排放性能远远优于钒基SCR催化器;相比于钒基SCR催化器,分子筛SCR催化器在低温区域使用的氨氮比应提高0.05左右,在负荷跃迁区域应采用更小的还原剂喷射延迟.     

汽油/CNG混合燃料发动机的性能和燃烧特性研究

研究了汽油／CNG混合燃料的发动机性能和燃烧特性。在研制汽油／CNG发动机集中电子控制单元基础上,研究了不同汽油和天然气混合比例对发动机动力性能、排放性能的影响,结果表明,随着混合燃料中天然气比例的增加,发动机的功率和转矩下降,HC和NOx排放降低,在不同负荷下应供给发动机不同比例的汽油和天然气,这样既可以获得较好的发动机动力性能,又可以实现发动机低排污特性;对燃烧特性的研究结果表明,在天然气中混入汽油有利于改善天然气的燃烧特性,混合物的燃烧特性参数随两种燃料的混合比的不同而不同,其值界于天然气和汽油之间。     

关于提高CNG地下储气井安全性的研究

近年来,压缩天然气（CNG）加气站和城市CNG调峰站的大规模建设促进了CNG地下储气井广泛使用。但目前,国内已建成的CNG地下储气井存在一定程度安全隐患。通过对CNG地下储气井的结构设计、安装工艺、日常管理等方面研究,总结出一些可提高CNG地下储气井安全性的方法,为推进清洁能源应用做好安全保障。     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验,研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化,是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因,而控制发动机空燃比在较小范围变化,可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

汽油/压缩天然气(CNG)两用燃料汽车研究

在神龙富康化油器汽车改为汽油/CNG两用燃料汽车后,整车重量增加55kg动力性下降19%,CO排放增大达25.6倍,HC下降28%.所以化油器式汽车在改用天然气后应对燃烧系统进行必要的调整,否则改用天然气的优越性不能充分的体现出来.而调整后再燃用汽油时就可能引起爆震或残余废气过高.因此应尽可能缩短汽油/CNG两用燃料汽车的过渡时间,加快CNG加气站的建设,将两用燃料汽车改为纯CNG汽车。     

天然气发动机神经网络控制策略及试验研究

天然气发动机本身具有低排放的特点,所以不需要由排放参数反馈修正发动机的空燃比,减少了控制的反馈系统。传统的混合器式天然气发动机无法高精度地控制发动机的空燃比,采用神经网络控制理论对天然气发动机的空燃比实施控制,使其空燃比始终保持在理论空燃比高精度的状态,提高了天然气发动机的性能。以175F天然气发动机为例,试验结果表明:采用神经网络控制的天然气发动机的性能高于混合器式天然气发动机。     

试论天然气用作汽车燃料的安全性

通过介绍美国CNG天然气瓶公司对其产品所做的一系列破坏性试验，分析作为清洁燃料之一的压缩天然气(CNG)，在替代传统的汽车燃料时的安全性。     

Performance and emission assessment of a multi-cylinder S.I engine using CNG & HCNG as fuels

The present study was carried out to assess the possibility of using the HCNG in the commercially available CNG vehicles, as the available literature indicated the benefits of adding hydrogen to CNG in small percentages by volume, leading to improved combustion characteristics of CNG and yielding sizeable benefits, regarding improved engine performance and reduced engine emissions in automotive applications. In the present study, a commercially available CNG manifold carburation kit, commonly known as “sequential injection” in the market, is evaluated for its operation characteristics, on a Spark Ignited (SI), MPFI automotive engine, of a mass-produced passenger vehicle, converted for gas operation, using, gasoline, CNG, HCNG 10% and HCNG 18% as fuels. In the study, the following performance parameters, torque, power, thermal efficiency, brake specific energy consumption (BSEC), lambda, engine oil temperature, exhaust gas species were measured. After exhaustive engine testing, a comparison of engine performance emission characteristics for gasoline, CNG and HCNG 10% and HCNG 18% is presented. The engine performance using the optimized MAP tables demonstrated torque and power improvements for HCNG 10% and HCNG 18% in comparison to CNG. The torque benefits up-to 6% and power benefits up-to 4% were observed. The fuel energy consumption was measured to be reduced, and improvement in fuel conversion efficiency was also observed. Hydrogen substitution in CNG helped in reducing CO, HC, CO₂ emissions for HCNG in comparison to CNG. Increase in NO_x emission was observed for HCNG in comparison with CNG. Superior engine emission characteristics in comparison to gasoline and CNG is also demonstrated. The commercially available sequential gas manifold carburation was found to be suitable for HCNG 10% and HCNG 18%.     

电控顺序喷射CNG发动机喷射定时的试验研究

从理论上分析了影响电控顺序喷射CNG发动机喷射定时的因素及其影响特点。建立了CNG发动机试验台架并确定了进行喷射定时试验的方法。在两个转速和三种负荷工况下进行了喷射定时试验。分析了喷射定时对单燃料CNG发动机动力性、经济性以及排放性能的影响，验证了发动机转速和喷射脉宽对于喷射定时的影响特点，得出了CNG发动机各工况下喷射定时调整的方向和大致范围。     

天然气发动机,新型绿色动力

天然气作为重要的能源和优质的发动机代用燃料,在21世纪将得到广泛的利用。分析了影响我国燃气汽车发展的基本因素,以及车用天然气发动机的特点和关键技术,还简要介绍了上柴客车用CNG发动机及其应用实例。     

天然气大客车发动机与传动系的匹配分析

介绍了在开发低排放天然气大客车中,利用自行开发的汽车性能模拟计算软件,对选择的3 种天然气发动机与传动系统的匹配作了分析,并进行了动力性能的模拟计算,使开发的新型大客车的性能最佳,为天然气大客车的设计开发提供指导。