预燃室火焰射流点火对汽油机性能影响的研究

在一款增压直喷小型强化废气涡轮增压汽油机上,进行了加装预燃室与传统点火在低速外特性、中转速负荷特性的燃烧特性、经济性和排放特性对比试验,分析了预燃室火焰射流点火过程与传统点火对汽油机性能影响的规律.研究结果表明,在1500 r/min、平均有效压力为2 M Pa工况,采用预燃室点火后缸内燃烧等容度提高,最高燃烧压力增大...     

预燃室射流点火技术对汽油机性能影响的研究

在一款增压直喷小型强化废气涡轮增压汽油机上,进行了加装预燃室与传统点火在低速外特性、中转速负荷特性的燃烧特性、经济性和排放特性对比试验,分析了预燃室火焰射流点火过程与传统点火对汽油机性能影响的规律。研究结果表明,在1500r/min、平均有效压力为2MPa工况,采用预燃室点火后缸内燃烧等容度提高,最高燃烧压力增大,燃烧相位提前7.1°,有效燃油消耗率下降约24g/（kW·h）;在2000r/min负荷特性的试验工况,相比于传统点火,预燃室点火燃烧循环变动均获得改善,燃烧持续期缩短,低负荷时燃烧相位不变而比油耗略微上升,高负荷时燃烧相位大幅提前,比油耗改善约7g/（kW·h）,且最高有效热效率由36.9%上升至37.5%。就气体排放物而言,预燃室点火加速燃烧使NOx排放最高上升约15%,HC排放最多下降约36%,而CO排放低负荷时基本维持不变,在高负荷时略有下降。     

增压直喷汽油机部分负荷燃烧特性及影响因素研究

研究了一台小型增压直喷汽油机部分负荷燃烧特性,并且与一台较大排量的增压直喷发动机进行了对比分析,总结了燃烧规律和影响因素。研究结果表明点火正时、喷油正时对燃烧有显著影响;对于一定工况,存在唯一的最优燃烧相位,使有效燃油油耗率达到最低值;冷却能力是影响最佳燃烧相位的主要因素。     

发动机机油对增压直喷汽油机低速随机早燃的影响

选用不同类型的发动机油在一台增压直喷汽油机上进行台架试验,分别从基础油、抗氧剂及硫酸盐灰分三方面研究发动机机油对早燃的影响。研究结果表明:发动机油的基础油类型、抗氧剂及硫酸盐灰分含量对增压直喷发动机低速随机早燃的形成具有显著影响,采用合适的基础油、添加抗氧剂或降低硫酸盐灰分含量均有助于减少低速早燃的发生。     

应用电子增压器对涡轮增压发动机性能改善研究

以1款2.0 L涡轮增压直喷汽油机为研究对象,试验研究应用电子增压器(E-Booster)提升涡轮增压发动机低速性能,及改善发动机低转速区涡轮增压动态响应。试验结果显示:应用E-Booster后,1 000 r/min点的外特性扭矩提升近59%,发动机1 000~1 500 r/min低转速区间的扭矩响应时间缩短40%。同时对E-Booster的原理、布置方式、验证试验方法、以及EBooster不同介入程度对发动机运转参数影响进行分析总结,为后期E-Booster广泛应用提供可借鉴的经验和启示。     

汽油机两级增压系统的匹配与性能研究

在某单级涡轮增压汽油机的基础上,围绕提升低速扭矩及改善涡轮迟滞效应进行了复合增压系统、两级涡轮增压系统匹配方法研究。采用GT-Power软件建立某汽油机单级涡轮增压与两级增压发动机(复合增压发动机和两级涡轮增压发动机)仿真模型,并借助实测结果进行校核。在此基础上,利用模拟计算结果对单级涡轮增压和两级增压系统的低速扭矩特性、动态响应特性和燃油经济性进行比较分析。研究结果表明:复合增压与两级涡轮增压发动机的低速扭矩特性比单级涡轮增压发动机分别增加了62.80%和54.35%,燃油经济性分别减少了23.45%和22.71%;动态响应特性由优到劣依次为复合增压、两级涡轮增压、单级涡轮增压发动机,并且在1 500r/min(低速区域)三者动态响应特性差距最为明显。     

电子增压器可改善涡轮增压发动机低速性能

涡轮增压器可提高内燃发动机充气效率和燃烧热效率,可实现发动机小型化,有效降低排放和燃油耗;但涡轮增压器存在低速喘振、增压压力不足现象。采用电子增压器(EBooster),可有效改善且能显著提升涡轮增压发动机的低速扭矩。以一款2. 0 L涡轮增压直喷汽油机为研究对象,应用博格华纳生产的48 V第2代电子增压器,与涡轮增压器配合使用,研究电子增压器对涡轮增压发动机低速动力性能的影响。结果表明,电子增压器可以大大提升涡轮增压发动机低速扭矩。     

喷孔夹角对直喷汽油机混合气形成与燃烧特性的影响

基于试验验证了喷雾模型和燃烧模型,采用CFD技术研究了喷孔夹角对直喷汽油机喷雾发展、混合气形成以及缸内燃烧特性的影响.研究结果表明,增加喷孔夹角,减小喷雾之间相互作用,有利于燃油雾化,改善了缸内混合气及缸内燃烧,提高了缸内压力和放热率.喷孔夹角大小的选择直接影响直喷汽油机缸内混合气质量与燃烧优劣.     

汽油机可控机械增压系统的研究

为有效提高机械增压发动机低负荷的经济性和高负荷的动力性,笔者研究了一种可控式机械增压模式,在直喷汽油机曲轴所连皮带轮与机械增压器之间添加一电磁离合器,通过电磁离合器的控制及所设计的旁通阀调压系统实现机械增压器在不同负荷下的的通断要求。通过GT-power软件模拟计算结果表明,该控制策略的机械增压发动机油耗曲线的最佳经济区更广阔,万有特性曲线扭矩有明显提高,因此可使发动机运行达到低负荷保油耗,高负荷提扭矩的目标,并且可实现发动机由低负荷向高负荷的平稳过渡。     

汽油/柴油双燃料发动机的低速高负荷扩展

在一台改造的单缸发动机上开展了进气道喷射汽油、缸内直喷柴油的双燃料燃烧模式的低速高负荷扩展研究.结果表明:汽油/柴油双燃料发动机高负荷工况需配合高比例废气再循环(EGR),当采用原机相同工况的进气压力时,由于进气量不足抑制了高EGR率的应用,导致高NO_x排放.通过提高进气压力,稳定燃烧对应的柴油喷油时刻范围变宽,汽油比例上限提高,降低了燃烧控制的难度.但由于汽油/柴油双燃料发动机的汽油高度预混合特性及直喷柴油引起的局部不均匀性,导致缸内最大压力升高率(MPRR)及碳烟排放偏高,限制了其向更高负荷的扩展.在提高进气压力的同时,通过提高汽油比例及EGR率,实现了在限定条件下向更高负荷的扩展及燃油消耗率的降低.相比于原柴油机,汽油/柴油双燃料发动机高负荷扩展的受限因素由进气增压前的高NO_x排放转变为增压后的高压力升高率.