缸内直喷式汽油机废气滞留条件下的燃烧特性

研究了缸内直喷式汽油机废气滞留条件下,负气门重叠角、点火提前角、压缩比及分层混合气对废气滞留燃烧的影响。研究结果表明:GDI发动机在部分负荷时利用废气滞留可减小泵气损失,但使燃烧持续期增长、循环波动增大;负气门重叠角增大导致循环波动增大;适当地提前点火时刻有助于降低循环波动;废气滞留燃烧采用高压缩比会产生点燃触发压燃的组合燃烧方式,可缩短燃烧持续期但使循环波动增大;利用2次喷射策略形成分层混合气有助于降低废气滞留燃烧时的循环波动,缩短滞燃期和燃烧持续期,从而提高循环热效率,第2次喷射比例和时刻对性能产生重要影响。     

直喷汽油机采用不同缸内稀释技术的性能研究

针对一款4缸1.5L废气涡轮增压缸内直喷汽油(GDI)发动机,进行了废气再循环(EGR)缸内稀释燃烧技术、空气缸内稀释燃烧技术与原机燃烧的经济性、排放特性对比试验研究。研究了不同缸内稀释技术对发动机性能和排放影响的变动规律,并对比分析了相同稀释率下、采用不同稀释技术时发动机的性能变化。结果表明:空气稀释率在49.5%时比油耗相比原机下降6.2%,而EGR稀释率在20.5%时经济性改善4.2%,在相同稀释率时,EGR稀释可采用更为提前的点火角实现更优的燃烧相位,但空气稀释所带来的多变指数提升使其经济性优于EGR稀释,且发动机燃烧系统对空气稀释程度具有更强的容忍性;NOx排放在空气稀释率为11.0%时达到峰值水平,随后随着稀释率的提高不断下降,而EGR稀释的NOx排放随着稀释率的提高持续大幅下降;空气稀释的CO排放水平远低于原机,EGR稀释的CO排放随着稀释率的增加而略有下降;对于HC排放,空气稀释的排放量低于EGR稀释,而当空气稀释率由49.5%增加为68.0%时,HC排放出现较大幅度上升。     

甲醇缸内直喷分层充量燃烧系统的匹配与性能研究

综合缸内直喷发动机壁面引导、喷雾引导和气流引导分层燃烧系统的特点,在1台4缸柴油机改造的火花点火缸内直喷式甲醇发动机上,开发了1种复合导流分层充量燃烧系统.对影响燃烧系统性能的导流面位置、油束的空间分布、涡流比(Ω)、喷油定时(θfj)、点火定时(θig)、喷油器启喷压力(VOP)等主要参数进行了数值模拟和试验优化研究.结果表明:甲醇缸内直喷分层燃烧发动机可以实现过量空气系数(φa)为2.23的分层燃烧,在转速为1 500 r/min、平均有效压力为(pme)0.45 MPa时,有效热效率(ηet)达29.7 %.该甲醇发动机虽然对进气涡流比非常敏感,但循环变动小,在宽广的工况范围内能稳定燃烧,较好地实现了分层燃烧系统的优化匹配.     

缸内汽油直喷稀薄燃烧技术

介绍了非均质进气、缸内直喷稀薄燃烧技术，分别介绍了三种统一式和三种分隔式缸内直喷稀燃系统。采用该技术可在保持动力性指标的同时，还具有很好的燃油经济性，使有害排放大大降低。     

重型直喷式柴油机多次喷射燃烧过程研究

对重型直喷式柴油机典型多次喷射方案进行了燃烧过程计算,通过与试验结果对比,对计算过程参数进行了修正.计算结果有效反映了不同喷油速率形状、喷射脉冲的油量分配比例和喷射脉冲间隔角对燃烧放热率的影响规律.对多种计算结果进行对比分析,以提高柴油机的平均有效压力和降低压力升高率为目标,总结出多次喷射模式下的喷油规律优化方案.     

基于离子电流的缸内直喷汽油机HCCI燃烧检测研究

在缸内直喷汽油机上,对基于离子电流的HCCI燃烧检测方法进行了研究.结果表明,直喷方式下,离子电流信号受背景噪声影响,信噪比较低.当过量空气系数φa＜1.6时,信号特征值与燃烧相位线性对应关系良好;但φa继续增加时,信号幅值大幅减弱,二者线性相关系数显著降低.喷油策略也会对燃烧相位检测结果造成影响,在相同过量空气系数下...     

直喷式汽油机的开发

介绍了一种小型缸内直喷式汽油机试验台架的研究与开发。详细讲述了其电控燃油喷射系统的设计。针对小排量发动机开发的”共轨-阀-嘴”式喷油器,利用高速开关电磁阀易于数字控制的特点,可方便地对喷射参数进行调节,最低循环喷油量达0．9mg。怠速试验结果表明,其油耗、NOx和HC排放性能均优于化油器式发动机。     

缸内直喷汽油机燃烧控制策略及实现

本介绍了基于两次燃油喷射的缸内直喷汽油机的开发，着重介绍其中的喷油电控系统。两次燃油喷射技术被用来控制混合气形成和燃烧，以降低燃烧系统设计的复杂程度。设计开发了控制两次喷油的时间及喷油量的电控系统，可以精确控制高压旋流喷嘴的喷雾。进行了改变喷油参数对发动机性能影响的试验，结果表明：第二次喷油时刻及一、二次喷油量分配比例对发动机性能影响较为显；在空燃比接近18时，发动机燃油经济性较好。     

缸内高压直喷天然气发动机外特性燃烧参数研究

通过采集微量柴油引燃缸内高压直喷天然气发动机示功图,研究了其外特性的压力及燃烧参数。试验结果表明:天然气喷射提前角增大,最高燃烧压力、最高压力升高率升高,速燃期增长,滞燃期缩短,50%燃烧相位角减小,90%燃烧相位角在700~1 000r/min转速范围内增大,在1 000~1 500r/min转速范围内减小;随着转速升高,滞燃期及50%燃烧相位角增加,最高燃烧压力及以曲轴转角计的速燃期先升高后降低,最大压力升高率及以时间计的速燃期呈降低的趋势。     

增压直喷式柴油机缸内燃烧可视化及其排放的试验研究

采用AVL缸内视频系统对增压直喷式柴油机CC490ZQ实际工作在低、中转速下,缸内燃烧过程进行了可视化试验研究,同时测量了其烟度、HC、C0及NOx并进行了分析。结果表明：进气涡流是着火初期火焰分布形态的主要控制因素,随着负荷和增压压力的升高,导致燃烧室中心区的扩散燃烧及其比例增加;湍流混合对直喷式柴油机缸内混合燃烧起主要控制作用。     

缸内直接喷射应用于LPG发动机的研究

通过对LPG发动机技术与相关研究的分析,结合电控喷射技术,提出了与汽油缸内直接喷射相近的LPG发动机的缸内直接喷射技术。分析了LPG发动机缸内直接喷射的主要技术思路和研究内容。     

火花点火缸内直喷灵活燃料发动机的开发

对一台采用火花点火、缸内直喷、周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇、乙醇和汽油时系统参数进行优化,获得系统燃用这三种燃料时各自的最优参数。根据优化结果不同的参数对发动机性能影响的程度进行折中,获得灵活燃料发动机的系统参数,实现了在不改动发动机的前提下灵活燃用此三种燃料。发动机性能研究表明：由于采用分层燃烧,灵活燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料和汽油时的NOx排放分别仅为柴油机的10％～40％和21％～78％,CO排放低于1％,HC排放略高于柴油机,燃用醇类燃料时可实现无烟燃烧,燃用汽油时仅在高负荷运转时存在少许碳烟。     

80缸径单缸柴油机直喷燃烧系统的开发研究

本文介绍了80缸径直喷式单缸柴油机燃烧系统中的燃烧室、进气道、喷油泵、喷油器以及高压油管结构参数的优化设计方案，并通过试验说明该燃烧系统具有燃油耗低、低温起动性能好、排放性能优的特点，有实用推广价值。     

在汽油机上实施HCCI的技术策略

均质混合气压燃(HCCI)燃烧方式，是一种克服常规柴油机和汽油机缺点、集常规汽油机和柴油机优点于一体的新概念燃烧。本文分析了汽油机实施HCCI的可行性，介绍了HCCI发动机实用化所面临的问题，提出了双工作模式的折衷方案：在中低负荷工况实施HCCI，而在大负荷工况和冷起动工况恢复常规发动机工作方式。推荐可变压缩比(VCR)方案、可变废气再循环率(EGR)方案、可变排气门关闭时刻方案，以及废气再循环滚流分层充气方案等。为尽快在汽油机上实施HCCI燃烧方式指出了技术方向。     

105系列直喷式柴油机新燃烧系统开发

本文研究出一种高性能柴油机燃烧系统，该系统完全是在燃烧理论和优化匹配理论的基础上，通过在缸径为105mm的柴油机上研究、试验所得。该燃烧系统在整机功率提高而耗油率减少的情况下对整机并无任何特殊的材料和加工等要求，使柴油机性能得到全面的提高，适合于大批量组织生产。     

汽油机非稳定加速工况燃烧模型的建立及应用

本文建立了汽油机在加速工况时缸内工作过程计算模型，应用理论方法对缸内工作过程进行了较为详尽的描述，编制了计算程序，其计算结果与试验结果基本吻合，为解决汽油机在瞬态排放及其设计方面提供了较好的依据。     

不同喷射时刻下缸内直喷天然气发动机的燃烧特性

开展了天然气高压缸内直喷发动机不同喷射时刻时的燃烧特性研究。研究结果表明：燃料喷射时刻对发动机性能及排放有较大影响,喷射太迟会导致天然气和空气混合时间短,混合效果差,燃烧持续期长,放热速率慢。喷射过早会导致充量系数下降,燃料容易进入燃烧室狭缝间隙处,造成较高的HC排放。对于给定转速,发动机存在一个最佳燃料喷射提前角,此时缸内最高压力值最大,最大压力升高率和最大放热率最大,放热速率快,燃烧过程等容度好,火焰发展期、快速燃烧期和燃烧持续期短,发动机热效率高,HC、CO排放也维持较低水平。     

闭环控制喷油定时实现柴油机排放性能优化的试验研究

本文阐述了闭环控制喷油定时的实际意义,并利用针阀升程传感器信号作为反馈,说明了闭环控制喷油定时的实现及计算方法。利用针阀升程传感器来闭环控制喷油定时具有较高的工作稳定性和可靠性,在试验中验证了其精度范围,并结合欧-Ⅲ排放达标项目的试验,利用闭环控制喷油定时进行了电控柴油机的标定匹配,较好的实现了柴油机排放性能的优化。