轻型车用柴油机起动怠速过渡过程瞬态喷油量控制

提出了一种基于目标转矩的起动过程瞬态喷油量控制方法,并在2.8T型高压共轨直喷柴油机上与恒定油量控制方法以及油量MAP式控制方法进行了对比试验。结果表明:基于MAP式控制方法在起动过程中虽然NO_x排放少,但燃烧效率也低,HC和CO排放较高;恒定油量控制方法在起动过程中能保持较高的燃烧效率,HC和CO排放较低,但NO排放多,而且起动过渡到怠速时转速波动较大;本文控制策略可根据起动过程中转速的变化精确控制瞬态喷油量,因此起动过程中燃油消耗量最少、燃烧效率高、CO_2排放最低,在HC和CO以及NO_x排放水平较低的前提下,可以实现起动过程平稳地过渡到怠速状态。     

直喷式柴油机起动过程排放历程分析

柴油机冷机起动排放高于热机起动,为了分析其排放的变化历程及形成原因,利用瞬时转速及燃烧测试系统,在直喷式柴油机上进行了冷机与热机起动对比试验。试验结果表明,冷机起动整个过程中供油量较高,导致冷机起动总体排放量比热机高。冷机起动初始期失火循环和燃烧不完全循环以及过渡期滞后燃烧循环较多,导致这两个阶段的HC和CO排放明显升高。降低起动供油量,减少在起动初始期和过渡期产生的不完全燃烧和失火循环,是降低柴油机起动过程排放、进行燃烧过程优化控制的重点。     

电控LPG发动机首循环冷起动特性

研究了喷射脉宽、点火提前角、环境温度、起动电压对LPG发动机首循环冷起动性能的影响。试验结果表明:喷射脉宽对电控喷射LPG发动机首循环冷起动特性有极其重要的影响。合理控制喷射时刻和喷射脉宽,并有合适的点火提前角,可达到“即喷即着”的冷起动效果,显著降低HC的排放。     

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.     

电控喷射甲醇发动机掺烧液化石油气的冷起动着火特性

在一台125mL单缸电控喷射点燃式甲醇发动机上进行了掺烧LPG后冷起动瞬态工况着火特性的试验研究。基于循环控制研究了LPG掺烧量、甲醇和LPG的喷射时刻对甲醇发动机冷起动着火特性和HC排放的影响。试验结果表明:低温起动时进气道内喷射适量LPG可使点燃式甲醇发动机可靠起动;LPG掺烧量对甲醇发动机冷起动着火特性有很重要的影响;合理控制LPG的喷射时刻可提高起动可靠性,降低HC排放。     

缸内直喷汽油机起动控制

在缸内直喷增压汽油机上,运用自主开发的直喷发动机控制软硬件系统,研究了喷油脉宽、点火提前角和起动过程PID控制器参数对发动机起动的影响。试验结果表明：喷油脉宽为45℃A,发动机起动转速波动小。点火提前角为12℃A时,发动机起动转矩最大。PID控制的KP=1时,转速响应迅速;KI=0.2时,实现无误差跟踪转速,超调量小;...     

混合动力汽车发动机快速起动瞬态燃烧和碳氢排放

介绍了用于混合动力汽车动力系统的发动机快速起动模拟试验台架系统和相关试验。针对一台进气道喷射式汽油机,模拟起动/发电一体化电机,研究在不同拖动转速下快速起动过程的瞬态特性和排放特性。试验结果表明:发动机在快速起动情况下,瞬态特性突出;随着拖动转速升高,进气歧管压力降低,对应的喷油策略也应随之调整;在发动机起动后的第2到第9循环,容易发生不完全燃烧和失火,并随着拖动转速升高,不完全燃烧程度增加,导致碳氢排放过高。在不同拖动转速下,三效催化剂都不能高效转化碳氢排放,但转化效率存在差异。随着拖动转速升高,催化剂的转化效率先降低后又升高。从优化排放角度来看,在本文试验条件下,快速拖动至1000 r/min起动时,使用催化剂后排放最低。     

液化气单一燃料电控发动机的起动控制策略

分别在初始温度为9℃、15℃、20℃的条件下对LPG发动机的冷起动特性进行了试验研究,并与汽油发动机进行了对比。试验结果表明:LPG发动机成功起动所需的混合气浓度比汽油发动机的稀。汽油发动机首次着火循环所需的起动初始脉宽约是稳定怠速时的6.9倍,LPG的为2.5倍;由于较低的充气效率,发动机使用LPG燃料成功起动时的初始节气门开度及能够稳定在怠速转速下的节气门开度比使用汽油燃料的大。与汽油发动机相比,LPG发动机具有较好的起动特性。     

环境温度对点燃式甲醇发动机冷起动性能的影响

基于循环控制试验研究了环境温度对电控喷射点燃式甲醇发动机首循环起动着火特性和HC排放的影响。结果表明,环境温度对该发动机起动着火特性有显著影响。环境温度低于16℃时,不采取辅助起动方法,无论首循环喷射多少甲醇燃料,也无法使点燃式甲醇发动机起动。采用电热塞预热进气管和进气道喷射适量LPG均可使甲醇发动机低温下可靠起动,实现理想的"即喷即着"的首循环着火。环境温度显著影响甲醇发动机冷起动时燃料蒸发速度和混合气浓度。环境温度升高,甲醇发动机首循环可靠起动的喷射脉宽减小,起动性能改善。     

基于Simulink的电控柴油机起动工况策略

根据发动机的起动特点,设计了基于Simulink的电控柴油机起动工况控制策略,其起动过程主要包括两个阶段:拖转不喷油阶段和拖转喷油阶段.结合发动机的实际运行情况进行了模拟仿真与试验测试.试验表明:在起动条件良好的情况下,加入拖转不喷油阶段的控制可以提高起动速度,减小冒烟限制;在起动条件恶劣的情况下,拖转不喷油控制和斜坡补偿油量反馈控制协调作用,明显提高了起动效率.     

柴油机起动测控系统的开发及初步应用

开发了基于循环的柴油机起动过程燃烧、排放测控系统。对一台单缸直喷式柴油机进行了改造,匹配了电控燃油喷射系统,能够实现燃油喷射量及喷油定时的调节。利用瞬时转速、缸压分析了起动过程燃烧组织的优劣,利用单循环采样系统研究起动过程中气体排放物的变化历程。试验结果表明:该系统能够满足柴油机起动过程研究的需要,为研究柴油机起动过程提供了一种有效的测试手段。     

乙醇燃料内燃机均质压燃的工作区域

在一台由CA6110柴油机改造的单缸HCCI发动机上进行了乙醇燃料的HCCI工作区域的试验研究。确定了由平均指示压力pm i和转速n表示的HCCI工作区域,分析了工作区域内的指示热效率和排放性能。结果表明:HCCI燃烧有较高的指示热效率,最高可达60%;指示热效率主要受负荷的影响,转速对其几乎没有影响。HCCI燃烧只产生很少的NOx,最大NOx指示比排放只有1 g/kWh;而HC和CO排放都比较高,最低的HC和CO排放约为5 g/kWh,而且对负荷非常敏感。     

柴油机分配泵电控系统的标定

针对柴油机不同的运行工况提出了不同的标定目标:起动工况起动顺畅、污染小;怠速工况运行平稳、排放低;排放法规考察工况严格限制排放;其他工况有好的经济性等。试验在装有VP37电控分配泵的柴油机上进行。经过大量台架试验优化,较详细地分析了管理系统内部控制参数对柴油机性能的影响,并根据不同的优化目标确定了VP37的基本控制MAP。标定优化后的柴油机各项性能得到了整体提高,并且通过了严格的欧ⅢESC稳态循环测试。     

GDI汽油机复合供油系统参数优化的数值模拟

为促进直喷式汽油机冷启动工况下缸内均匀混合气的形成,提出一种应用于直喷式汽油机的新式供油系统--复合供油系统.采用三维数值模拟方法,探讨其低压供油部分喷油器位置的优化设计,分析复合供油系统对直喷式汽油机冷启动工况下缸内油气混合状态的影响.结果表明,选择适当的低压喷油器位置对进气歧管内油气混合过程以及进气冲程中进入缸内的...     

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a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。     

常温下发动机冷热启动工况排放特性实验研究

燃油汽车冷、热启动时污染物排放量大,研究启动排放特性对进一步控制污染物排放具有重要意义。本文基于发动机台架和汽车车载排放测试系统（portable emissions measurement system ,PEMS）,测量4台柴油和2台汽油发动机的冷、热启动排放,分析和对比颗粒物数量浓度（particulate number, PN）及气体污染物的排放特性。研究发现:柴油机冷、热启动的PN排放特性相似,但冷启动时PN出现明显浓度峰,且浓度大于热启动浓度;柴油机冷启动排放的CO和THC明显大于热启动排放量,但冷启动的NO_x排放量却低于热启动排放量;汽油机冷、热启动时也形成PN排放峰,但与柴油机不同,汽油机的PN排放形成峰值后渐渐下降,而柴油机则逐渐趋于稳定;汽油机的CO和THC排放在冷、热启动工况排放规律相似,且排放浓度相当,但冷启动排放的NO_x却明显高于热启动的排放量。