增压直喷汽油机低速早燃问题研究

汽油发动机增压直喷小型化是许多汽车厂商为提高燃油效率而采用的关键方法,但这使发动机更易发生异常燃烧现象,例如低速早燃(LSPI),其亦可引起危害巨大的超级爆震。介绍了早燃的台架测试和判断方法,以及早燃的诱发机制、机油添加剂和燃油品质对早燃发生频次的影响。     

喷嘴伸出量对157FMI发动机缸内直喷燃烧过程的影响

以157FMI发动机为原型,针对其进气道喷射形式尝试根据双火花塞位置结构实施缸内直喷技术,并对缸内喷油器喷嘴伸出量的确定问题开展研究,对比了不同喷嘴伸出量参数对缸内燃烧性能的影响。结果表明:循环喷油量10mg、转速3600r/min及当量比为1的工况下,喷油器安装角度设定为55°时,喷嘴伸出量为X=3.5mm时,其对应的压力升高率为0.419MPa/°CA,超出了一般压力升高率为0.2～0.4MPa/°CA的范围,会导致发动机工作粗暴。当X=3.8mm时,发动机缸内压力、温度和放热量峰值相比X=3mm时低,累积放热量是由燃料燃烧的完全程度决定的,相比之下X=3mm时发动机缸内混合气燃烧的最充分。研究结果为157FMI发动机缸内直喷技术的应用提供了理论指导和参考。     

汽油机爆震燃烧的危害及控制策略

社会在不断进步,我国的汽车行业也在快速发展,汽车人均保有量也在不断增加,随着人们对汽车需求的增加,消费者对汽车的经济性、排放以及动力性也越发重视。因此为了有效提升汽车的经济性以及动力性,最常见的方法就是增大压缩比、增大点火提前角,这些方法虽然能够起到一定作用,但是也使得发动机出现爆震的几率增加。因此本文通过分析汽油机爆震的原因以及产生爆燃的危害,在此基础上提出了汽油机爆燃的控制措施。     

边界参数对汽油压燃(GCI)小负荷工况燃烧和排放的影响

针对小负荷工况下汽油压燃(GCI)燃烧模式燃烧波动和排放超标等问题,建立了单缸四冲程汽油压燃发动机仿真模型,并借助CONVERGE模拟平台,对压缩比、缸内初始涡流比、喷油压力等因素进行了仿真分析。结果表明:压缩比为16.5时,峰值缸压出现在上止点之后,可实现小负荷稳定燃烧。缸内初始涡流比为1.5时,峰值缸内平均温度最高,且排放得到进一步优化。喷油压力为20MPa时,能达到较高的热效率和较低的排放。研究结果为实现小负荷工况稳定燃烧,拓展负荷范围提供了理论基础。     

以石墨为造孔剂制备堇青石多孔陶瓷材料

以滑石、高岭土、氧化铝、氢氧化铝和二氧化硅为原料,采用基础配方(w):氧化铝17.8%、氢氧化铝4.5%、滑石42.4%、煅烧高岭土22.6%、生高岭土5.7%、二氧化硅7%,分别外加0、25%、35%、45%、55%质量分数的石墨做造孔剂,以PVA为结合剂,经混合、成型后,分别在1 250、1 300、1 350℃保温1 h热处理而制备了适用于汽油机颗粒物捕集器(GPF)的堇青石多孔陶瓷材料,并对该试样进行了XRD和SEM分析、孔径大小和分布、显气孔率以及烧结等性能的研究。结果表明:以石墨为造孔剂,在1 300℃保温1 h可以制备出微孔化且孔径大小呈梯度分布的堇青石多孔材料;改变石墨加入量,可以有效控制试样的气孔率、孔径大小及孔径分布,当石墨质量分数为45%左右时,试样的显气孔率最大,抗折强度也较高,综合性能较好。     

基于集合经验模式分解的汽油机爆震特征提取

爆震特征提取是汽油机点火闭环控制的前提和基础。基于集合经验模式分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD),提出一种汽油机爆震特征提取方法。EEMD通过对信号加入有限幅度的高斯白噪声,利用高斯白噪声频率均匀分布的统计特性使信号在不同尺度上保持连续性,有效地抑制经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)的模式混叠问题。研究了利用EEMD和EMD两种方法分别从汽油机缸内压力信号和缸盖振动信号中提取爆震特征的可行性和有效性。试验结果表明,对于缸内压力信号,EEMD和EMD均能提取出爆震特征;对于缸盖振动信号,EEMD可以提取出爆震特征,而EMD则由于模式混叠的影响,无法提取爆震特征。     

山特维克为GDI发动机定制无缝不锈钢管材

<正>作为汽车心脏的发动机一直都是汽车研发的重中之重,而在环保、经济、动力要求均日益提高的现代社会,对发动机技术的要求也愈发增加。如今,随着中国节能减排政策力度的加强,突破能源环境瓶颈的需求更为迫切。同时,汽车生产商都希望获得体积更小、能效更高的燃油发动机,因此诞生于20世纪的GDI(汽油机缸内直喷,Gasoline Direct Injection)技术逐渐在中国市场受到了瞩目。GDI发动机能提高燃油效率,降能减耗,但对压力的要求也更高。一般而言,GDI发动机的压力至少在20MPa,与传统发动机(通常在5MPa)相差4倍以上。除此以外,甲醇、乙醇的添加也使得燃油腐蚀性增强。如此一来,对材料的要求就更为严苛。只     

双层分流燃烧室内空间利用和喷雾分布的研究

应用可视化方法测试了不同喷油参数条件下3种双层分流燃烧室内的燃油喷雾扩散过程,探讨燃烧室的碰撞台、燃烧空间容积比例、燃烧空间形状等结构特征以及喷油压力和喷油正时等喷油参数对燃烧室内空间利用和燃油喷雾分布的影响.结果表明:提高喷油压力和提前喷油正时均增大了燃油喷雾的分布范围,提前喷油正时使燃油喷雾更早地进入了顶隙空间,降低了燃烧室结构对燃油喷雾分布的影响,但燃烧室的空间利用率下降;降低碰撞台位置和增大上层燃烧空间容积有利于燃烧室顶层空间的利用;剥离面可以促进下层燃烧空间内燃油喷雾的扩散;上层燃烧空间采用凸圆弧底面使燃烧室顶层区域在较早喷油正时时获得了较好的利用.     

扫气口角度对双燃料船机混合及燃烧的影响

针对一台低压喷射二冲程天然气/柴油双燃料发动机进行三维全尺寸模拟,研究了扫气口角度对天然气混合过程以及功率和排放的影响.结果表明:引燃油喷射前,天然气分布呈现出分层,其中扫气口角度θ20°时,天然气集中分布在活塞顶附近,呈"上下"分层;扫气口角度θ≥20°时,混合气浓区集中分布在气缸壁附近,呈"左右"分层,同时会出现天然气逃逸现象;适中的扫气口角度(θ=25°)有利于降低天然气消耗率,低于此值时预燃室附近天然气稀薄,火焰传播速度低,燃烧持续期长;高于此值时,燃烧相位前移,压缩负功增加.此外,当扫气口角度过小时,由于活塞顶部天然气过浓,会使NOx排放急剧增加,甚至超过TierⅢ排放法规的限值.     

基于遗传算法的汽油机朗肯循环余热回收系统的优化

为了更加高效利用汽油机排气余热,分析了某款汽油机排气余热回收潜力,建立了基于蒸发器和活塞式膨胀机的汽油机-朗肯循环联合余热回收系统模型。利用遗传算法,同时考虑膨胀机输出功、排气利用率、蒸发器效率和膨胀机绝热效率,以膨胀机输出功和系统总效率为优化目标,以蒸发压力和膨胀机转速为优化变量,对汽油机4个工况下朗肯循环系统的最佳运行参数进行了研究。结果表明,在整个发动机转速范围内,排气最大可利用效率均高于46%,转速越高则排气品质越高。在不同工况下存在最优的膨胀机转速和蒸发压力。经过优化,在选取的4个工况下,功率提高率均在6%以上,最高达到7.08%。