预燃室式LPG发动机的试验研究

在不改变原柴油机缸盖结构的前提下，将小型直喷式柴油机改造成预燃室式火花点火LPG发动机。在此基础上，对预燃室喷嘴直径进行了优化试验研究。试验结果表明，这种预燃烧系统作为主室的点火能量放大器和扰动源，可提高燃烧速度，缩短燃烧持续期，达到了稀气快燃的目的，可获得较好的动力性和改善排放，尤其怠速工况下NO排放非常理想。为CNG或LPG发动机的改造、理论研究和应用提供借鉴。     

预燃室式火花点火天然气发动机燃烧模型

由于全球能源和环保的要求，预燃室式火点火天然气发动机近十年来得到迅速发展。在实验研究方面已经取得很大进展，但得燃烧模型方面，目前尚未见到有报道。     

空燃比对LPG发动机排放特性影响的研究

介绍了与叉车配套的柴油机改装成燃用液化石油气（LPG）发动机的台架试验结果，作者针对叉车发动机的常用运行工况，采用宽域空燃比氧传感器（UEGO）的电控单元来控制发动机的空燃比，得到了在中，高转速下的HC，CO，NOx，排气温度同空燃比的关系，试验结果表明空燃比对LPG发动机排放影响极大，为了得到较好的排放性能，需要随工况的变化精确地控制空燃比。     

高效稀燃发动机预燃室试验研究北大核心CSCD

为了研究预燃室点火技术的稀燃点火能力及预燃室点火技术对发动机性能的影响,用热力学单缸机试验的方法对比研究了不同点火方式的点火能力,并研究了预燃室点火条件下,进排气相位、滚流气道、预燃室设计对发动机性能的影响。研究结果表明:与传统的火花塞点火线圈点火方式相比,主动预燃室点火能量大,能稳定点燃λ>2.4的均质稀燃混合气,有效拓展稀燃极限;在预燃室点火条件下,通过优化进排气相位和滚流气道,结合合理的预燃室设计参数及发动机工况点的优化能提升热效率,试验测试已实现52.5%的指示热效率。     

预燃室参数对大缸径天然气发动机燃烧过程影响的研究

在对大缸径天然气发动机燃烧系统开发的过程中,设计了小容积预燃室加浅盆型主燃室的燃烧系统,之间通过8个直径2mm的均匀布置的通道连接,针对2种角度的布置结构进行数值模拟及试验分析。通过简化的甲烷反应动力学模型模拟分析了主燃室内的燃烧过程。分析结果表明:大的连接通道夹角有利于加快燃烧室径向的火焰传播速度,但主燃室中心部位燃烧较慢;小夹角的方案则相反。单缸试验机上的试验也得到了相同的结果,并证明大夹角通道方案有较好的抗爆震性能和排放性能。     

天然气发动机单独进气预燃室研究

为了改善天然气发动机的燃烧过程和性能,在不对整个燃烧系统进行大的更改的前提下,开发了一种单独进气预燃室。该预燃室内在较高浓度混合气状态下,着火时产生的能量使主燃烧室内的燃料与空气迅速进行混合并快速充分地燃烧。试验结果表明,所设计的单独进气预燃室可加快燃烧速度,缩短燃烧周期,改善发动机性能,降低排放污染,具有推广应用价值。     

LPG／柴油双燃烧发动机压缩比优化研究

采用燃料复合供给方式,在单缸直喷式柴油机上进行了LPG／柴油双燃料发动机压缩比的试验研究,对比分析了使用纯柴油和LPG／柴油双燃料的燃烧特性,着重研究分析了双燃料发动机在不同压缩比下的最高燃料压力、最大压力升高率、压力循环波动及燃烧放热率,并以此为依据优选了双燃料发动机的压缩比。试验结果表明：降低压缩比后,双燃料发动机的最高燃烧压力及最大压力升高率均有较大降低,同时压力循环波动变小,但滞燃期、燃烧持续期都会有所增加。经过优化,压缩比确定为14.5时,ZH1105W柴油机改燃LPG／柴油双燃料后在高负荷工况下无严重爆震现象,压力循环波动较小,且经济性较好,热效率损失不大。     

低排放LPG发动机控制系统开发研究

开发研究了低排放液化石油气（ＬＰＧ）发动机控制系统,用试验手段研究了ＬＰＧ发动机加装该系统后的排放情况及动力性能,排放指标达到欧洲Ⅱ排放标准、动力性能仅相差５％左右的结果。     

小型发动机燃用汽油、乙醇和LPG燃料的排放对比

对125mL发动机燃用汽油、乙醇和液化石油气(LPG)时的过量空气系数和点火提前角与排放性能之间的关系进行了试验研究．指出了影响这三种燃料发动机排放性能的敏感参数的合理取值范围．通过对比试验，验证了发动机燃烧乙醇可降低NOx排放浓度．发动机燃烧LPG时，低HC排放的空燃比范围比其它两种发动机空燃比范围广．研究结果可为小型汽油、乙醇和LPG发动机参数匹配提供参考。     

液态喷射LPG发动机掺氢燃烧的研究

通过对LPG发动机技术与氢发动机及其双燃料发动机的研究现状的分析,结合LPG液态喷射实验特点,提出了液态喷射LPG发动机掺氢燃烧的构想。设计了液态喷射LPG发动机掺氢燃烧的燃料供应系统和控制系统,重点考察了该发动机掺氢燃烧时的性能及排放特点。     

液化石油气摩托车发动机排气净化研究

本文介绍了液化石油气的特性及在摩托车上的应用特点。运用实验的方法对摩托车发动机燃用液化石油气与燃用汽油时的排放特性及动力性进行对比研究，并分析排放特性与发动机转数、负荷及混合气空燃比的关系。     

薄层火焰的双区域模型

提出了管道内预混气体爆炸压力与火焰阵面运动位置的“薄层火焰双区域模型”,以实验方法对模型的有效性和准确性进行研究,通过对实验数据与计算值的对比和相对误差分析,验证了模型在本文实验条件下的适用程度,模型对液化石油气(LPG)体积分数为4％～7％的预混气体爆炸具有较好的适用性,火焰阵面在小于8m范围内运动时,计算值的相对误差小于5％; 8～12.6m之间时,计算值的相对误差小于10％;在LPG体积分数接近爆炸上限时,即本文实验条件下,LPG体积分数大于或等于8％时,模型不具备描述压力与火焰阵面运动位置的能力.     

一种热管式残液汽化器的研制

某节能公司研制出可以使石油液化气和残液混合燃烧的瓶阀 ,但如果残液量过大 ,燃烧时将产生冒黑烟的现象。本文研究的热管式汽化器可使液化石油气中的残液充分汽化 ,提高了石油液化气的燃烧率和利用率 ,保证了残液和液化气混合燃烧的效果 ,起到了节能、环保的作用。     

船艇用液化石油气发动机装置及燃料系统企业标准编制的探讨

为实现船艇用LPG发动机装置及燃料系统设计、安装、试验及交付等一系列操作的规范化、标准化,以确保生产质量和使用安全,中国船舶重工集团公司七一一研究所着手进行了企业标准Q/711 J127-2001《液化石油气动力船艇发动机装置及燃气系统》的编制。本文介绍了编制该标准的必要性及标准主要内容。     

液化石油气爆炸抑制研究

以氮气为例,通过实验和理论分析综合研究了惰性气体对液化石油气的爆炸特性的抑制机理。结论表明：惰性气体对最大允许氧含量和爆炸极限具有相似的影响,能大大缩小液化石油气爆炸极限范围和最大允许氧含量范围;根据相关理论,得出了最大允许氧含量和爆炸极限两者的互推公式;在液化石油气/空气混合气体中,液化石油气的最大允许氧含量随体积分数增大而增大,而混合气体中实际氧含量随体积分数增大而减小,两者在最大允许氧含量上限处汇合;根据最大允许氧含量和爆炸极限之间的关系,得出了爆炸抑制中惰性气体需求量估算方法和公式。     

电控喷射LPG发动机冷起动失火特性

为加强冷起动阶段的排放控制,在一台125 cm3单缸电控喷射LPG点燃式发动机上进行了冷起动失火特性的试验研究.通过程序设计,以电控断点火方式造成发动机在所设定循环的完全失火,研究了冷起动过程不同循环在单循环失火、连续两循环失火和连续三循环失火的起动转速和HC排放,并对冷起动前120循环在不同失火率时的HC排放进行了研究.通过试验找到了影响LPG发动机冷起动过程起动转速和HC排放的关键着火循环,即理想的首次着火循环及其次循环.发动机理想的首次着火循环失火对起动时的HC排放和转速影响最大.在首次着火循环的下一循环失火对起动HC排放影响次之,而其余循环的失火对起动HC排放影响基本相同.提高起动初期发动机转速有利于后续循环的稳定运行.HC排放与失火率呈一定比例关系.失火率增加1倍时,HC排放升高约1倍.当失火率超过500/时,HC排放总量急剧升高.     

液化石油气发动机燃油喷射过程的数值模拟及其试验研究

针对采用普通泵-管-嘴燃油系统的液化石油气(LPG)直喷式发动机,建立了考虑高压油泵柱塞偶件燃油泄漏量影响的燃油系统数学模型,并对燃油喷射过程进行了模拟计算及其计算结果的试验验证,揭示了LPG发动机燃油喷射过程的基本规律与工作特征。研究表明:由于LPG具有较高的饱和蒸汽压和可压缩性,致使其压力上升和下降都比较缓慢,供油持续期加长,油管内燃油残余压力较高,压力波动较大,容易发生二次喷射;通过增大出油阀卸载容积的办法,可以消除LPG的二次喷射等异常喷射现象。     

Catalyst light-off behavior of a spark-ignition LPG (liquefied petroleum gas) engine during cold start

The effects of the length of the gas flow path from the exhaust outlet in the cylinder head to the catalyst inlet in the exhaust line, the ignition timing and the engine idle speed on the three-way catalyst light-off behavior in an electronically controlled inlet port LPG (liquefied petroleum gas) injection SI (spark-ignition) engine during cold start were investigated experimentally. The results showed that these factors affect the catalyst light-off behavior significantly during cold start. The reduction of the gas flow path length upstream the catalyst reduces the heat loss from the exhaust gases, increases the temperature of the catalyst, and results in faster catalyst light-off. Retarding the ignition timing from 0 to 15°CA ATDC decreases 22 and 8 s catalyst light-off time for HC and CO respectively. Increasing the engine idle speed from 1400 to 1800 rpm decreases 19 and 15 s the light-off time for HC and CO respectively.     

液化石油气发动机的性能及故障特征

分析了液化石油气（LPG）作为发动机燃料时的特点，以及LPG－汽油双燃料发动机的性能特点和实用化技术，介绍LPG发动机的发展状况，对LPG－汽油双燃料发动机的故障特征作探讨，针对此类双燃料发动机的技术调整和改进方面提出了观点。     

LPG进气道液态喷射的实验研究

设计了LPG低压液态喷射的燃料供应系统和控制系统，对LPG进气道液态喷射进行了实验研究，将液态喷射与气态喷射及燃用汽油时的动力性，排放作了对比，研究了空燃比对LPG液态喷射发动机性能的影响。结果表明：采用液态喷射方式具有良好的动力性，与燃用汽油相比污染物排放得到很大改善，与气态喷射相比HC排放量略有上升，NOx下降，空燃比对发动机性能的影响与燃用汽油时基本一致。