增压直喷汽油机燃油喷射特性对排放影响的试验研究

基于某1.5L涡轮增压直喷汽油机,搭建试验测试系统,采用试验匹配测试方法研究了喷油模式、喷油时刻、喷油比例、喷油压力等决定燃油喷射特性的关键参数对碳烟排放的影响。试验结果表明:单次喷油模式下在部分负荷时,喷油越提前,碳烟排放越多;在全负荷时,喷油越推迟,碳烟排放越多。在多次喷油模式下,随第一次喷油的推迟碳烟排放降低,随第二、三次喷油的推迟碳烟排放增加。提高喷油压力对部分负荷工况燃烧及排放改善不明显,但外特性工况碳烟排放显著下降,碳氢化合物排放总量也大幅度降低,缸内燃烧速度加快,燃烧稳定性提高,有效燃油消耗率降低约2%。     

喷油时刻对缸内直喷汽油机颗粒物排放的影响

缸内直喷汽油机因其良好的节能性能,近几年来成为车用汽油机研究的重点,但也带来了颗粒物排放的问题.针对一款缸内直喷发动机,采用CFD数值模拟和发动机台架试验相结合的方法,研究了不同的喷射时刻对直喷汽油机混合气形成和颗粒物排放的影响.结果表明:缸内直喷汽油喷雾碰壁形成油膜与颗粒物排放有着直接的关系;在小负荷和中等负荷工况下,喷射时刻的优化能够有效地降低颗粒物数量排放.对于典型进气侧置喷油器缸内直喷汽油机,中小负荷工况优化的喷油策略为喷射时刻在进气冲程中期(约270,°,CA BTDC).     

复合喷射汽油机冷起动首循环颗粒物数量排放与失火控制

基于复合进气道喷射与缸内直喷两套喷射系统的汽油机,使用进气道喷射(PFI)、缸内直喷(GDI)及复合喷射(PDI)方式,研究不同喷射模式对汽油机冷起动首循环及前10循环的燃烧以及颗粒物数量排放的影响.研究结果表明:复合喷射可大幅降低直喷发动机冷起动首循环颗粒物数量排放;基于离子电流缸内诊断技术可实现冷起动首循环失火诊断与补火控制,避免失火,失火循环补火再燃后的颗粒物数量排放与GDI模式冷起动基本相同,但可避免HC排放恶化.     

基于欧-Ⅵ柴油机排气热量管理主动控制措施研究

利用发动机台架试验研究了中低负荷稳态工况下进气节流阀、喷油提前角、喷射压力和后喷等排气热量管理主动控制措施对排气温度的影响,并基于欧-Ⅵ排放法规要求的瞬态测试循环(world harmonized transient cycle,WHTC)验证排气温度提升的效果。稳态试验结果表明:与进气节流阀不工作时相比,在进气节流阀开度约15%~20%时排气温度提高了140℃左右,NOx排放减小,PM排放和燃油消耗率均增大;喷油提前角和喷射压力的改变对排气温度影响较小,对NOx排放、PM排放和燃油消耗率影响较大;后喷角度和后喷油量的合理匹配,可以提高排气温度约70℃。WHTC测试循环试验结果表明:排气温度在整个循环内均得到有效提升,怠速工况和低负荷工况提升尤为明显。     

船舶中速柴油机喷油正时优化研究

以船用中速柴油机为研究对象,采用计算机仿真和台架试验相结合的方法对喷油正时进行优化。首先基于相应机型的理论参数设计模拟工况,通过模拟结果分析缸内燃烧与污染物排放,得到理论值范围内的最优喷油正时。根据最优值进行台架试验,验证最优的喷油正时参数。模拟结果表明：缸内燃烧过程中心相位会随着喷油正时的提前而前移,但总体的燃烧持续期变化不明显。缸内最高燃烧压力会随喷油提前角加大而增加,在上止点前8°和上止点前9°出现明显增量,喷油提前角继续增大,压力变化不明显。模拟排放数据表明上止点前10°喷油正时工况中,污染物排放性能达到最佳。台架试验结果证明,上止点前10°喷油正时的试验工况中,缸内循环效率和污染物排放性能达到最佳。     

GD-1燃油喷射系统喷油参数对发动机性能的影响

摘将GD-1高压共轨电控燃油喷射系统用于常规直喷式柴油机，采用不同喷油参数(喷油规律、喷油压力和喷油定时)对发动机的性能进行研究。试验结果表明，预喷射不仅可以改善冷起动性能和降低冷起动时白烟的排放，在高负荷时也可以降低烟度的排放；喷油压力的提高和喷油定时的提前改善了发动机的性能和排放。     

采用两次喷油策略降低直喷增压汽油机爆震和碳烟排放及改善冷起动特性的研究

在某款增压直喷汽油机上,分别在爆震工况及冷起动工况采用燃油两次喷油策略和单次喷油策略,通过对比两种喷油策略的结果发现:在爆震工况,采用合适的两次喷油策略可使CA50提前3.3°CA,抑制发动机爆震倾向,并使碳烟排放从0.59FSN降低到0.45FSN;在冷起动工况,采用合适的两次喷油策略有利于改善着火性能和提高燃烧稳定性,使得最迟点火提前角比单次喷油推迟47°CA,可以提高排气温度,使三元催化器快速起燃,降低HC排放。     

轻型商用车不同循环工况下排放性能与油耗分析

选取3款轻型商用车,在底盘测功机上进行世界轻型汽车测试循环(worldwide harmonized light vehicle test cycle,WLTC)和中国轻型商用车行驶工况循环(China light-duty vehicle test cycle-commercial,CLTC-C)对比试验,使用定容取样系统、尾气排放分析仪等设备测量气态污染物、颗粒物排放及油耗数据,采用DMS500设备分析颗粒物粒径分布状况,探究轻型商用车不同测试循环下排放性能与油耗特性。研究结果表明:不同燃料车辆在不同循环测试下的气态污染物排放结果差异明显,汽油车在CLTC-C下的NO_x、CO排放结果优于WLTC工况,全碳氢(total hydrogen,THC)排放结果略差于WLTC工况,而压缩天然气(compressed natural gas,CNG)车在CLTC-C工况下NO_x和CO排放结果略差于WLTC工况,THC排放结果则优于WLTC工况;汽油车和CNG车在CLTC-C工况下的颗粒物排放量均远低于WLTC工况;试验车辆颗粒物排放峰值粒径均在8 nm和75 nm左右,且CNG车在WLTC工况下的聚集态颗粒物浓度显著高于CLTC-C工况;WLTC工况下的平均油耗均高于CLTC-C工况,同时两循环工况内低速阶段平均油耗最高。     

某GDI发动机二次喷油策略的试验研究

本文研究了某汽油机缸内直喷(Gasoline Direct Injection,GDI)发动机二次喷油策略对自然吸气直喷发动机燃烧性能、经济性和排放性的影响规律,优化了二次喷射比例和时刻,为该类型发动机相关参数优化提供了数据积累和依据.试验工况下,随着二次喷油比例的增加,燃烧质量变差,缸内爆发压力降低,缸内燃烧温度降低...     

汽油机与加热器联合运行降低冷起动阶段排放水平的试验研究

为满足欧-Ⅲ排放法规的要求,提出了通过利用汽车加热器在冷起动前提升汽油机温度的方案,重点解决了-7℃环境温度下的冷起动排放问题.在欧-Ⅲ低温冷起动模拟试验台架上进行了汽油机与加热器联合运行以后冷起动阶段排放水平的初步测试.试验结果表明:该方案能够有效降低汽油机冷起动阶段的THC、CO、NOx有害气体排放量.     

汽油喷射技术Ⅰ-进气管喷射

对汽油进气管喷射技术进行了较为详细的介绍，并分别介绍了电子控制式汽油喷射系统以及中央电子控制式汽油喷射系统的工作原理及工作过程。简要介绍了系统中各部件的工作原理。     

柴油机喷油装置及喷油技术的发展动态

喷油装置是柴油机最重要的部件之一。为了满足不同的要求，从它诞生的那一天起到现在就无不时刻在进行着技术变革，每一次技术革新都是柴油机发展史上的一个里程碑。至今喷油装置已具备许多先进功能，如喷油定时可控、喷油速率可控等等。本文主要回顾了喷油装置的过去，概述了喷油装置的现在和喷油技术的发展。     

喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究

利用快速压缩装置进行了喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究。研究结果表明 :在当量比小于 0 .5时 ,快速燃烧期保持相同的数值而与喷射方式无关 ;在当量比大于 0 .5时 ,单点喷射方式比双点喷射方式具有较长的快速燃烧期。双点喷射方式的后燃期随当量比的增加而缩短 ,而单点喷射方式的后燃期随当量比的增加而增长。双点喷射方式的燃烧持续期基本上保持一稳定值而不随当量比的改变而变化 ,单点喷射方式下较长燃烧持续期出现在大当量比区域。双点喷射方式由于燃烧持续期短和放热速率快而呈现高的压力升高值。CO在当量比小于 0 .8时具有很低的数值 ,而在当量比大于 0 .8时因强充量分层则随当量比的增加而急速上升。三种喷射方式下碳氢随当量比的增加而增加。双点喷射和单点喷射的 NOx 的最大值分别出现在 0 .6～0 .7和 0 .3～ 0 .5区域处。在当量比小于 0 .8时 ,CO2 不受喷射方式的影响。燃烧效率在当量比 0 .15～ 0 .90范围内均达到 0 .9以上而基本上不随喷射方式而改变     

可视化缸内直喷气体机燃气喷射控制系统设计

通过可视化手段研究缸内混合气的形成,对发动机燃烧和排放的研究有着重要的借鉴意义。本文为一台可视化缸内直喷气体机开发了高压燃气喷射系统,系统包括传感器、上位机软件、下位机喷射控制板及燃气喷射阀等部分。开发了喷射控制板的硬件电路及软件程序,并通过试验对燃气喷射阀的控制进行了优化。在可视化发动机上进行试验研究,研究结果表明开发的系统满足研究需要。     

注入信号频率对注入式定子接地保护的影响

为研究注入信号频率对发电机注入式接地保护测量灵敏度、测量误差方面和保护注入功率的影响,得到注入式定子接地保护外加注入源频率的最佳选择范围,提升注入式定子接地保护的测量精度.通过MATLAB/SIMULINK模块仿真计算分析说明了采用电流判据的局限性,并得出注入信号的最佳选择范围.结果表明:注入信号的最佳选择范围低频区间为10～30Hz,高频区间为70～80Hz.     

直喷式柴油机压缩比和供油提前角优化计算

采用AVL BOOST性能预测软件对4100型直喷式柴油机建立起工作过程计算模型,并进行了总功率试验,通过对计算与试验所得的发动机速度特性的比较,验证了模型的准确性.具体分析了压缩比和供油提前角等主要参数对整机性能的影响,确定了合理的压缩比和供油提前角.根据优化后的压缩比和供油提前角对原机进行调整和试验,并对改进前后柴油机的性能进行比较,结果表明:改进后的柴油机比油耗比原机稍高一些,但动力性有所提高,排放明显降低,达到了开发低排放柴油机的目的,减少了开发过程中的人力、物力和财力.     

确定喷射压力与喷射率的一种新方法

本文建立了一种计算喷射压力(油嘴蓄压腔压力)和喷射率的新方法,主要特点是无需已知喷孔处的流通特性(如流量系数等),而是通过实测的油管两端压力和针阀升程就可以计算出喷射压力和喷射率。为了提高计算精度,在计算中考虑了牵连速度和音速变化等因素的影响,建立了处理残余空泡的计算模型。     

多次喷射燃油喷射率精确测量方法研究

Zeuch理论是多次喷射条件下喷油率测量的有效方法,但是当高压燃油喷入测量容腔内时会在测量腔体内部产生高强度的高频激波振荡,该振荡波会干扰压力传感器的测量精度,使后一次燃油喷射的待测压力信号受到干扰,造成信噪比过低、喷油率测量不准。通过研究基于Zeuch理论的喷油率测量腔体和腔体内因高压喷油而产生的激波振荡的规律,采用微穿孔板滤波原理,在测量腔体内增设滤波孔板。基于三维声场仿真对比分析不同孔板结构对7000Hz--9000Hz噪声的降噪效果,获得了带有低通孔板滤波结构的新型喷油率测量腔体,并有效的降低了高压燃油喷射所产生的高频激波振荡对喷油率测量精度的影响。     

不同喷射时刻缸内直喷天然气燃烧特性

利用快速压缩装置研究不同喷射沓刻缸内直喷天然气燃烧特性。结果表明，天然气直喷燃烧可实现快速燃烧，缩短喷射时刻与点火时刻的时间差可明显缩短燃烧期。与均匀混合气燃烧相比，碳氢的排放增加，缩短喷射时刻与点火时刻的时间差可达到均匀混合气燃烧时相同的排放量。在很宽的当量比范围内，NOx增加，而CO仍维持很低数值，且不受喷射时刻的影响，直喷天然气燃烧可实现较高的压力升高值，且其数值不受喷射时刻的影响，所达到的高燃烧效率也不受喷射时刻的影响。     

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。