缸内直喷汽油机的HC排放特性分析及未来排放法规对其的挑战性

在介绍缸内直接喷射汽油机基本燃烧机理及各工况运行特点的基础上 ,重点分析了缸内直喷汽油机的HC排放机理 ,同时基于对比试验 ,分析比较了在FTP 75测试循环下缸内直喷汽油机与进气道喷射汽油机的HC排放特性 .分析表明 ,为了满足未来严格的排放法规的要求 ,缸内直喷汽油机仍面临着巨大的挑战 .此外还分析了造成缸内直喷汽油机HC排放高的原因 ,并提出了控制措施 .     

CNG/汽油两用燃料发动机排放试验研究

汽油机燃用CNG燃料的排放状况是广受关注的问题。参照GB18352的试验运转循环工况的规定，在发动机台架上对汽油机燃用CNG的排放污染物进行测试，并利用燃烧分析仪对气缸内燃烧状况进行辅助监测。通过分析CNG发动机在各工况下排放规律表明：调整点火提前角对CO、THC和NOn排放的影响趋势是不同的；若过分注重燃料经济性的CNG稀薄燃烧工况，尽管发动机所排放的CO很低，但THC和NO排放极高。根据GB18352．1-2001中在2001年和2004年分别开始实施的排放限值对CO和HC＋NOx实行不同的削减比例，在开发CNG发动机电控系统时应重点从降低THC和NO排放的角度制定电控策略。     

混氢汽油机排放特性的试验

在一台加装了电控氢气喷射系统的汽油机上,在发动机1 400 r/min的条件下,对混氢汽油机排放性能进行了试验研究.试验结果表明:适当增加过量空气系数有利于改善混氢汽油机的HC、CO与NOx排放;在理论过量空气系数附近,混氢后发动机CO排放有所升高,但稀燃条件下混氢有利于改善汽油机HC与CO排放;减小点火角后,混氢汽油机HC与NOx排放有所降低;随着进气压力的升高,HC与CO排放得到明显改善.     

绿色汽车发动机

天然气发动机天然气产自油气田和气田 ,在地球上的贮量很大。以天然气作燃料的发动机已有5 0多年的历史了 ,因此人类开发天然气发动机的技术已相当成熟。天然气发动机最大的优点是污染物排放大为降低 :CO排放量是汽油机的 1/ 15 ,HC排放量是汽油机的 1/ 5 ,SO2 排放量是汽油机的 1/ 10 ,CO2 的排放是汽油机的 4/ 5。另外 ,天然气不能使润滑油稀释 ,从而可延长发动机的使用寿命 ,同时还可降低汽车噪声等。目前 ,世界上不少国家都已使用了天然气汽车。氢气发动机氢气可从电解水、煤的气化、天然气中制取。氢气是一种最清洁的燃料 ,燃烧产…     

小型发动机LPG电控喷射实验研究

研究了液化石油气(LPG)在摩托车发动机上实现电控喷射燃料供给和CDI数字点火的单片机控制系统,并在发动机台架实验中优化电控参数。经实验对比,采用电控系统的发动机在尾气排放方面比化油器式汽油机有明显改善,尾气中HC和CO降低了50％以上,通过代用燃料解决了小型发动机尾气排放治理问题。     

混氢汽油机的燃烧及排放特性试验

针对汽油机热效率低、排放高的问题,通过进气混氢降低汽油机的能耗和排放.在一台4缸汽油机上安装一套电控多点顺序气道氢气喷射系统,可实现汽油和氢气在进气道的现场混合.在发动机转速为1 500 r/min及理论当量比条件下,选择混氢体积分数为1%、1.5%、2%、3%的4种不同进气,对混氢汽油机的燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:在混氢体积分数为3%的工况下,与原机相比,发动机制动热效率平均提高了3.23%,缸压峰值的循环变动平均减少了3.18%.随着进气中氢气体积分数的增加,发动机着火滞燃期和燃烧持续期缩短,燃烧峰值压力增加,CO_2与HC排放明显降低,但NO_x与CO排放有所增加.混氢对改善发动机性能效果显著.     

汽油机喷油控制系统的探讨

介绍一种二冲程汽油机电子控制喷油系统。该系统能对燃油量进行精确计算和实时控制喷油，保证发动机在各种工况下都能正常运转。这既提高了输出功率，又降低了有害气体排放和燃油消耗，使汽油机在动力性、经济性和环保性方面都有明显的改善。     

火花点火发动机排放污染物生成因素分析

从理论上分析了汽油机排放污染物CO，HC，NO2的生成机理，并着重分析了汽油发动机在运行和使用过程中的各种因素对排放污染物的影响。     

多缸汽油机怠速时HC、CO排放的缸间差异研究

采用与排放的常规测量方法（通常为排气总管取样）、不同的各缸分别取样测量方法,对492QC发动机怠速时的HC、CO排放及其缸间差异进行了研究．结果表明：试验用发动机各缸的CO排放差异不大,HC的排放差异很大,HC排放最大的为HC排放最小的10倍之多．如能使各缸的HC排放水平都能达到排放浓度最小,则发动机的HC排放可降低为由排气总管测得的HC体积分数的30％左右．     

掺混标准氢氧气对汽油机性能的影响

针对汽油机部分负荷条件下热效率低和有害排放高的问题,笔者在一台加装了电控氢、氧气喷射系统的四缸汽油机上研究了掺混标准氢氧气对汽油机燃烧与排放特性的影响.标准氢氧气定义为氢气与氧气物质的量比为2∶1的氢氧气.试验时,通过调整氢气和氧气喷嘴的喷射脉宽,使标准氢氧气占进气的体积分数(α2H2/O2)由0分别增加至2％和4％,并减少汽油的喷射脉宽,使混合气的过量空气系数由1.00增加至1.50.结果表明:掺入标准氢氧气能改善汽油机经济性,发动机比燃料能量消耗率最低值由原机的12.63 MJ/kW·h分别降低至α2H2/O2为2％和4％时的12.27 MJ/kW·h和12.11 MJ/kW·h;此外,掺入标准氢氧气后,汽油机滞燃期及快速燃烧持续期缩短,最大压力升高率提高,HC及CO排放降低,但NOx排放明显增加.     

火花点火发动机排放污染物生成因素分析

从理论上分析了汽油机排放污染物CO、HC、NO2 的生成机理 ,并着重分析了汽油发动机在运行和使用过程中的各种因素对排放污染物的影响。     

混合气质量对乙醇发动机均质压燃燃烧特性的影响

在一台经改造而成的单缸均质压燃（HCCI）发动机上,以乙醇为燃料研究了不同循环供油量和废气再循环（EGR）率对HCCI燃烧的动力性、经济性和排放性的影响。结果表明：乙醇燃料HCCI燃烧有较高的指示热效率,最高可以接近60％;最高平均指示压力Pmi为0．6MPa;过量空气系数φa和EGR率的合理组合可以有效控制HCCI燃烧的着火正时和NOx排放,但是EGR的加入会导致HC和CO排放增加。     

汽油机冷起动过程富氧燃烧试验研究

为了研究进气中O2体积分数对汽油机冷起动过程燃烧与排放特性的影响,试验对一台单缸汽油机分别提供O2体积分数为21%、23%、25%、27%和29%的富氧空气,对比分析冷起动最初60 s内的缸内压力、放热率和排气温度,以及HC、CO和NOx排放.研究结果表明,随着进气中O2体积分数的增加,汽油机冷起动过程燃烧与排放状况均有明显改善,着火更早、燃烧更快、缸内压力峰值和放热率峰值更大;同时,富氧燃烧可提高排气温度,大幅降低HC和CO排放量,减幅分别达88.5%和93.6%,但NOx排放量随O2体积分数增加而加速增大.     

燃料特性对小型压燃式发动机增负荷工况燃烧及HC排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,研究了具有不同理化特性的燃料对小型压燃式发动机冷态突增负荷工况下燃烧及 HC排放特性的影响;利用气相色谱仪分析了HC的排放成分。研究结果表明:对于普通柴油燃料,在突增负荷工况下,燃油开始增加后,总碳氢HCt 排放浓度急剧增加,最大值达到稳态工况的 100 倍左右。随循环数的增加,滞燃期缩短,HC排放逐渐降低。采用具有相同十六烷值、挥发性好的燃料,可有效改善冷态增负荷工况下的燃烧,降低HC排放。与燃烧柴油相比,采用挥发性好的正庚烷和 GTL燃料,HCt排放降低约80%。     

化油器发动机燃用不同比例乙醇汽油的性能和排放试验

在现有的化油器式汽油机结构不做变动和调整的情况下,研究了4种比例的乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响。研究表明:汽油机使用乙醇汽油,随燃料中乙醇添加比例的增加,过量空气系数逐渐增大;发动机的最大功率有所降低;燃料消耗率逐渐增加,能量消耗率变化不大;CO排放在中低负荷没有明显变化,在高负荷逐渐减少;HC排放逐渐减少;NOx排放在中低负荷逐渐减少,在高负荷逐渐增加。     

LPG/柴油混合燃料缸内直喷燃烧的实验研究

在ZS195柴油机上采用液态LPG与柴油预混和,向缸内直接喷射的燃烧方式进行了燃烧实验研究,实验结果与燃烧柴油时的实验结果进行了比较.从结果看出,发动机能在较大的负荷范围内稳定燃烧.较柴油燃烧相比,发动机采用混合燃料燃烧时,其CO的排放有所升高,而HC、NOx及碳烟的排放则有较大幅度的下降,燃料的经济性能较好.     

化油器发动机燃用不同比例乙醇汽油的性能和排放试验

在现有的化油器式汽油机结构不做变动和调整的情况下,研究了4种比例的乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响。研究表明：汽油机使用乙醇汽油,随燃料中乙醇添加比例的增加,过量空气系数逐渐增大;发动机的最大功率有所降低;燃料消耗率逐渐增加,能量消耗率变化不大;CO排放在中低负荷没有明显变化,在高负荷逐渐减少;HC排放逐渐减少;NOx排放在中低负荷逐渐减少,在高负荷逐渐增加。     

直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响

在一台缸内直喷汽油机(GDI)上进行两次喷射策略的暖机试验,研究了在暖机过程中,采用两次喷射策略时,两次喷射的喷油比例对缸内燃烧及排放的影响。试验结果表明:随着冷却水温度从30℃升高到80℃,燃烧和排放状况逐渐得到改善,在不同喷油比例下,缸内压力峰值提高了1%～10%,HC排放降低了32%～37%;随着两次喷油比例从9∶1减小到3∶1,冷却水温度从30℃升高到80℃,缸压峰值平均升高了16.68%,缸压峰值相位提前了4℃A,放热率峰值增加了2J/°CA,HC排放平均降低了15%,NOx排放量逐渐升高,微粒总数量浓度逐渐降低,微粒的粒径分布逐渐由核模态、积聚模态的双峰分布向核模态单峰分布转移。     

基于PSO和EGR的汽油机尾气排放研究

为了降低缸内直喷汽油机的排放,研究EGR系统对汽油机排放的影响.通过某款缸内直喷汽油发动机型号及参数,利用GT-POWER软件搭建仿真模型,对比仿真数据与实验数据验证模型有效性和可靠性.基于粒子群算法对常规PID控制器进行优化和改进,选取发动机转速、节气门开度和空燃比为发动机燃烧控制变量,仿真与实验测算发动机转速在25...     

柴油机燃用生物柴油的排放特性实验研究

用一汽无锡柴油机厂生产的4CK涡轮增压直喷柴油机进行台架试验,研究燃烧纯柴油、20％生物柴油＋80％柴油、纯生物柴油（分别记作D、B20和B100）3种按体积比配制的混合燃料后,发动机CO、HC、NOx和烟度的排放规律。试验结果表明,随着掺烧生物柴油比例的增加,CO、HC比排放量下降,NOx比排放量增加,烟度无明显变化。