乙醇混氢发动机怠速性能的试验

利用进气混氢来改善乙醇发动机的怠速性能.试验在加装了电控氢气喷射系统的4缸点燃式内燃机上进行,在怠速条件下,逐渐增加氢气的喷射脉宽,研究混氢对乙醇发动机怠速性能的影响.在各种混氢分数下,减小乙醇喷射脉宽,使混氢前后的混合气始终保持在理论过量空气系数附近.结果表明,随混氢分数的增加,发动机热效率提高,燃料燃烧速度加快,循环变动降低,混氢后发动机HC排放降低但NOx略有升高,CO随混氢分数的增加先降低而后又有所升高.进气混氢有利于降低乙醇发动机的乙醛排放,当混氢能量分数由0%提高至13.84%时,乙醛排放降低约37.4%.     

喷油泵的标定对双燃料发动机燃烧循环变动及排放的影响

根据柴油／天然气双燃料发动机用喷油泵的工作特点，提出了一种新的控制小齿条位移时循环喷油量及各缸不均匀度的喷油泵标定方法，应用该方法进行了喷油泵的标定，并研究了该喷油泵对双燃料发动机燃烧循环变动及排放的影响。研究结果表明，采用新方法标定喷油泵后，双燃料发动机的燃烧循环变动大幅改善，NOx排放显著降低，工作稳定性提高。     

汽油机怠速工况下HC和CO排放机理的实验研究

本文系统地研究了汽油机怠速工况下排气中ＨＣ和ＣＯ生成的基本规律，重点探讨了燃烧过程与ＨＣ、ＣＯ排放的内在关系。燃烧过程所考虑的因素主要有燃烧完善程度（用累积放热百分比表示），燃烧速率和着火时刻。试验发现燃烧速率对排放的影响较小。在空燃比较高（大于１３）的情况下，采用适当的废气再循环可显著降低排气中ＨＣ的生成量，这为改善现代汽油机怠速工况下的排放水平提供了有效的途径。     

怠速工况发动机富氧燃烧排放及其稳定性研究

利用氧的体积分数为21%～27%的富氧空气进气,研究点燃式发动机启动后最初怠速工况排放特性和规律.试验表明,在氧的体积分数为23%～25%的低富氧程度下,CO、HC排放降低作用更加显著,同时NOx排放升高程度处于较低水平.相反,在高富氧浓度下,CO、HC排放降低程度明显减小,NOx排放大幅提高.因此,低富氧浓度在改善发动机怠速工况燃烧排放中具有重要作用和应用潜力.研究还表明,随着供气氧的体积分数的增加,压力峰值提高,相位提前,发动机循环变动减小.进气氧的体积分数对瞬时转速循环变动性影响是有限度的,23%左右的低富氧作用最为明显,随着富氧程度增加,作用逐渐减小.     

甲醇替代率对双燃料发动机燃烧及其循环变动的影响

为研究甲醇/柴油双燃料发动机甲醇替代率对燃烧及其循环变动的影响,通过在单缸柴油机上加装进气道甲醇喷射系统,进行了不同甲醇替代率的试验研究。研究表明,随着甲醇替代率增加,缸内着火时刻推迟,放热率双峰现象逐渐消失,放热率峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率均增加。甲醇替代率对不同工况下指示热效率的影响不同,低速工况指示热效率随甲醇替代率的增加而降低,高速高负荷工况指示热效率随甲醇替代率的增加而略有增加。不同工况下的排放影响也存在明显差异,随甲醇替代率的增加,低速低负荷工况排放变化较小,而在高速高负荷下排放变化大。甲醇替代率对燃烧循环变动影响表明,低速低负荷循环变动随甲醇替代率增加而明显增加,当替代率增加至28.7%时,峰值压力的循环变动率增加2.5%,峰值压力对应曲轴转角分布也更加分散。     

混氢体积分数对汽油机性能影响的试验研究

在一台加装了电控氢气喷射系统的发动机上就过量空气系数为1.1时进气混氢体积分数对发动机性能的影响进行了试验研究。在发动机转速为1 400 r/min的条件下,调整了氢气的喷射脉宽,使氢气占进气的体积分数依次为01、%、3%4、.5%和6%。试验结果表明:混氢后发动机制动热效率升高,在混氢体积分数为6%时,发动机制动热效率比纯汽油机时平均提高14.53%;滞燃期与快速燃烧持续期缩短;缸压峰值增加,缸压峰值位置所对应的曲轴转角提前;发动机循环变动降低。在混氢体积分数较小时,CO排放随混氢比的增加而减少,但混氢体积分数为6%时的发动机CO排放有所升高;混氢后发动机HC排放减少,但NOx排放有所增加。     

新的分析内燃机循环变动的方法研究

介绍了一种全新的内燃机循环变动分析方法－基于循环内转速波动的分析方法，并给出了表征循环变动的指标。所设计的试验验证系统，采用光电轴角编码器和自行设计的４０ＭＨｚ计数器进行瞬时转速的精确测量、发动机每转测量３６０点瞬时转速值。     

停缸对混氢汽油机怠速燃烧过程的影响

通过一套自主开发的电控单元调整氢气和汽油的喷射脉宽,使氢气占进气的体积分数(φH2)由0%逐渐增加至6.5%左右,同时减少汽油的喷射脉宽,使工作缸中混合气的过量空气系数始终保持在1.0附近.通过该电控单元还可以切断指定气缸的氢气与汽油供给,从而实现停缸控制.试验结果表明,φH2相同时,停缸后发动机充气效率提高,火焰发展...     

火花点火天然气掺氢发动机结合EGR时的循环变动规律

在火花点火式天然气掺氢发动机上,开展天然气掺氢结合EGR时发动机循环变动的试验研究,分析了不同EGR率和掺氢比时发动机燃烧循环变动规律.结果表明,对于给定的燃料,随EGR率的增加,缸内最高压力和最大压力升高率下降,循环变动增加,缸内最高压力和最大压力升高率与其对应的曲轴转角之间的相关性减弱.平均指示压力下降且分布趋于分...     

火花点火发动机压力循环变动的评价方法研究

分析比较了火花点发动机循环变动的评价方法,并提出了用各个曲轴转角下的压力变动率曲线表示压力循环变动的方法。结果表明,平均指示压力的标准差及变动率是评定内燃机压力循环变动的最佳参数;各个曲轴下的压力标准差及标准差及变动率曲线可以清楚地表示出发动机工作过程中各个曲轴转角下的压力变动情况;进气过程中也存在压力变动,其压力变动率高于燃烧过程;燃烧过程的压力变动率存在一个峰值。     

双点火及补气对摩托车发动机性能影响的研究

针对摩托车发动机经济性差、排放高的问题,笔者在一台加装了双火花塞和进气补气系统的单缸摩托车发动机上,在不同转速条件下,就双火花塞点火和补气对内燃机燃烧与排放特性的影响进行了试验研究。试验结果表明,采用双点火配合进气补气的方法可以有效降低发动机CO、HC排放及比燃油消耗率。在转速为3500r.min-1的条件下,采用双点火配合进气补气的发动机比燃油消耗率较原机降低约12.5%。在发动机转速高于3000r.min-1时,采用双点火也可以在一定程度上改善发动机经济性并降低CO和HC排放。但NOx排放在双点火条件下较原机略有升高。     

火花点火发动机燃用天然气掺氢混合燃料循环变动研究

在火花点火天然气发动机上开展了不同掺氢比天然气掺氢混合燃料(氢气在混合燃料中的体积分数为0%、12%、23%、30%和40%)循环变动的试验研究,试验工况点对应于发动机中低负荷.分析了掺混氢气对天然气发动机循环变动的影响.研究结果表明:在稀燃条件下,随着掺氧比的增加,缸内最高压力、最大压力升高率以及平均指示压力均增加.随着掺氢比增加,缸内最高压力与其对应的曲轴转角之间和最大压力升高率与其对应的曲轴转角之间的相关性更强.在化学计量比或浓燃时,掺混氢气可以维持平均指示压力的循环变动系数在较低的水平.在稀燃时,平均指示压力的循环变动系数随掺氢比增加而降低.平均指示压力的循环变动系数达到10%所对应的过量空气系数随掺氢比增加而增加,表明天然气掺混氢气扩展了天然气发动机的稳定稀燃极限.     

点燃式甲醇燃料发动机的燃烧特性

本文研究了点燃式甲醇燃料发动机的燃烧特性。研究发现，在可用混合气浓度范围内，甲醇发动机的热效率比对应的汽油机高７－１３％。其主要原因是甲醇发动机的滞燃期和主燃期短，燃烧速率高，最高燃烧压力循环变动小、尤其在稀混合气下上述特征更为突出。因此，充分利甲醇发动机的稀燃特性，能获得良好的性能。     

关于火花点火发动机预混燃烧若干问题的研究进展

围绕降低火花点火发动机的有害排放和提高其经济性，内燃机工作者对火花点发动机的燃烧进行了大量的基础研究工作。本文对其中若干问题的研究现状与动态进行了综述，以期对火花点火发动机预混燃烧的基础研究有一个最基本的了解。     

丙烷发动机燃烧变动研究

测量了火花点火丙烷气体发动机在不同转速、涡流强度及混合比下的气缸压力,并对测量的气缸压力及由气缸压力求出的用曲轴转角表示的初期燃烧期间等进行了统计分析。试验结果表明,随着混合气变稀平均指示压力的变动迅速增大;转速相同时,平均指示压力的变动随着涡流比的增大而减小;在稀薄混合气条件下,随着初期燃烧期间平均值的增加平均指示压力的变动急剧上升。     

火花点火对缸内直喷汽油机HCCI燃烧的影响

实现汽油机均质混合气压燃(HCCI)的难点是着火控制。在缸内直喷汽油机上实现了HCCI燃烧,研究了火花点火对HCCI燃烧特性的影响。结果表明,HCCI燃烧方式较火花点火(SI)火焰传播燃烧方式放热速率快,热效率高,NOx大幅度降低。在HCCI临界状态时,火花点火有助于提高燃烧稳定性,抑制失火和爆燃,降低循环波动;当火花点火时缸内温度远超过临界着火温度时,火花点火对HCCI燃烧影响不大。火花点火在SI／HCCI燃烧模式切换工况时,能提高瞬态过渡平顺性。     

燃油组成对火花点火发动机碳氢排放的影响

为了更好地弄清燃油组分对发动机排气碳氢的影响，在一台单缸发动机上开展了燃用汽油－正已烷和汽油－二甲苯混合燃料的研究，利用ＦＩＤ测量了总碳氢排放量。研究了不同混合比例下汽油－正已烷和汽油－二甲苯混合燃料对发动机碳氢排放的影响。给出了混合燃料与商品汽油的排放对比。研究结果表明：汽油－正已烷混合燃料较汽油碳氢排放低，汽油－二甲苯混合燃料较汽油碳氢排放高。认为亨利常数、扩散系数和蒸馏温度决定了燃油组分引起的缸内未燃碳氢数量。指出燃油组分对发动机碳氢排放有很大的影响。碳氢排放量与汽油中正已烷或二甲苯掺混比例成线性变化关系。汽油中正已烷增加１０％碳氢排放降低２×１０－４Ｃ，汽油中二甲苯增加１０％碳氢排放会增加２．２×１０－４Ｃ。     

点火式发动机中沉积物的形成及其影响

发动机燃烧室沉积物的形成及排气系统的积碳堵塞,造成发动机的不正常工作。本文着重探讨燃烧室中沉积物的形成机理、影响因素及其对发动机性能和排放的影响     

火花点火发动机燃烧循环变动的理论研究

本文改进了一个火花点火发动机的准维计算模型，并对燃烧的循环变动进行了理论计算研究。这个模型包括点火时刻火花塞附近气流平均速度、湍流强度、气缸内残余废气系数以及缸内总的混合气质量等的循环变动的影响。将计算结果和试验结果进行了比较，证实了用这个模型可以较精确地预测燃烧的循环变动。另外，运用这个模型分别讨论了湍流强度、火焰中心位置在缸内的移动，以及残余废气系数的循环变动对不同燃烧阶段循环变动的影响程度，从而得出了一些有益的结论。