可变气门正时标定在气门正时设计中的作用

以一款2. 0 L增压直喷双可变气门正时(VVT)汽油机为研究对象,在一定的工况区域进行发动机台架试验,标定VVT。试验结果表明,41%工况的进气VVT处于极限开启位置,将进气开启定时再提前,可以进一步降低燃油耗。为此,对进气气门正时进行错齿改造并试验,验证新增的进气VVT角度可以使发动机获得更好的经济性表现。试验结果表明,错齿改造使发动机燃油耗降低,说明VVT的标定结果可以对气门正时设计提出改进意见。     

供气系统参数变化对双燃料发动机低负荷排放的影响

对空气和天然气供气系统的2个参数-进气温度和空燃比进行了发动机试验,空燃比的调节包括进气节流和停缸2种方式。试验结果表明,适当提高进气温度和合适的进气节流量都可以降低THC和CO排放,但NOx排放会增加,在低负荷时采用停缸技术,可以很好地改善发动机的排放。     

某型汽油机降油耗分析计算

为了满足国家乘用车第3阶段油耗法规,应用AVL Cruise软件对某汽油机车型进行降油耗仿真计算,找出了此型汽油机在整车测试循环工况中的一些关键工况,利用AVL Boost软件对这些工况点进行了优化计算并提出了优化方向,通过对气门升程曲线的优化和设计合适的进气可变气门正时(VVT)控制策略,以满足在保持原车动力性能的基础上降低整车循环工况油耗,采用自主开发的配气机构软件以及AVL EXCITE Timing Driver软件进行配气机构优化设计,仿真结果证明达到预期效果。     

快速暖机隔油板改善冷起动排放的试验研究

设计一种可以控制汽油机机油量的快速暖机隔油板,研究安装该隔油板前后的汽油机在国家排放标准规定的试验循环下的暖机速度和排放变化。使用定容取样系统采集和分析排放数据,监测水温以及不同位置的机油温度。试验结果显示:随着温度的升高,相同市区驾驶单元整车的气态物排放均降低,CO和THC排放集中在前80 s冷机状态;整车安装隔油板后,发动机暖机速度加快,主油道温度升高到60℃的时间缩短了28 s,CO_2排放相对原机降低了1.23%,THC和CO在前两个市区驾驶单元的排放明显降低。     

VVT对发动机性能影响的试验研究

研究了VVT对发动机充量系数、燃烧、动力性和排放的影响。试验结果表明:充量系数随着气门重叠角的增大而增大,缸内气流运动影响最佳燃烧对应的气门重叠角,进气VVT主要影响发动机的动力性,合适的进气VVT能够使扭矩提高11.6%,而排气VVT则影响发动机的排放,随着排气VVT的提前,NOx下降36%。     

VVT对GDI发动机中等负荷燃烧及排放的影响

为了应对日益严格的排放法规,充分挖掘VVT技术对增压直喷汽油机在节能减排方面的潜力,试验研究了VVT技术对车用GDI发动机最常用工况燃烧及排放的影响.结果表明:适度调节进排气VVT,燃油经济性能够得到有效改善,最大改善5.8％;随着气门重叠角的增大,燃烧滞燃期和持续期增大,CA50延后,最大缸内压力、最大放热率降低,T...     

VVT和TCI技术提高发动机热效率的研究

本文针对一款汽油发动机,通过试验的方法,分别对VVT(可变气门正时)和TCI(涡轮增压中冷)技术提高其热效率进行了对比分析。试验结果表明,VVT和TCI都可以有效的提高发动机热效率,但在不同的运行工况下,其效果不同。同时,本文研究了VVT联合TCI技术提高汽油机热效率的效果及其影响因素。对于涡轮增压发动机在部分负荷下燃油耗率较高,通过一维模拟计算,分析了发动机使用涡轮增压后,热效率降低的影响因素,初步提出改善涡轮增压发动机部分负荷下热效率的思路。     

喷油时刻对缸内直喷汽油机颗粒物排放的影响

缸内直喷汽油机因其良好的节能性能,近几年来成为车用汽油机研究的重点,但也带来了颗粒物排放的问题.针对一款缸内直喷发动机,采用CFD数值模拟和发动机台架试验相结合的方法,研究了不同的喷射时刻对直喷汽油机混合气形成和颗粒物排放的影响.结果表明:缸内直喷汽油喷雾碰壁形成油膜与颗粒物排放有着直接的关系;在小负荷和中等负荷工况下,喷射时刻的优化能够有效地降低颗粒物数量排放.对于典型进气侧置喷油器缸内直喷汽油机,中小负荷工况优化的喷油策略为喷射时刻在进气冲程中期(约270,°,CA BTDC).     

基于排气VVT的直喷汽油发动机性能试验研究

在一台自然吸气直喷汽油发动机上进行运行工况内的进、排气可变气门正时(VVT)相位扫点试验,根据不同排气VVT相位下的发动机动力性和燃油经济性,结合进气流量、最高燃烧温度、指示热效率和泵气损失等因素,分析了发动机性能变化的原因。研究结果表明,外特性工况排气VVT推迟15°曲轴转角时,进气量增加,动力性提高;继续推迟排气VVT相位,泵气损失增加,动力性降低。在转速低于2 400r/min的中、高负荷区域,开启排气VVT使得指示热效率增大,泵气损失减少,发动机油耗降低;在排气VVT相位大于-15°曲轴转角、转速高于2 800r/min的中、高负荷区域,发动机经济性变差。     

非同步气门正时对高速汽油机进气及燃烧过程的影响

结合某高速进气道喷射五气门汽油机,采用CFD技术和台架试验手段研究了同步与非同步气门正时对高速汽油机进气和燃烧过程的影响。CFD分析结果表明:非同步气门正时能够加强缸内气体流动,提高点火时刻的缸内湍动能,有利于火焰的快速传播,提高燃烧速率。试验结果表明:进气门2提前20°开启,比其他进气门开启时刻的扭矩提高了约3.1%,燃油消耗率降低了约4.2%;进气门2推迟20°开启燃油消耗率降低了约2.6%,发动机扭矩略微降低。非同步气门正时下,发动机HC和CO排放量均降低,进气门2提前20°开启由于缸内温度较高,NO_x排放量增加了约11.3%。进气门2推迟20°开启由于缸内进气量较低,NO_x排放量降低了约6.7%。     

外部EGR对于汽油机性能和排放的影响研究

外部废气再循环(EGR)技术可以提升汽油机的燃油经济性,降低爆震倾向,搭建了低压EGR系统,研究了外部EGR对于汽油机性能和排放的影响.外部EGR可以降低NOx和CO排放,但是THC排放增加.通过优化后处理配方比例,可以降低后处理成本;对于经济性,EGR率达到23％,油耗可以降低约10 g/(kW·h),对于动力性,E...     

轻型商用车发动机进气噪声分析及优化

在某轻型商用车项目开发前期对进气系统管口噪声(以下简称“进气噪声”)进行分析,建立包含准确进气系统的发动机性能分析模型,获得了整车进气噪声分析结果。通过与整车要求的噪声-振动-声振粗糙度(NVH)目标进行对比,发现该方案的总进气噪声超标,且有4阶噪声轰鸣风险。对进气系统开展优化分析,提出了增加赫姆霍玆消声器的优化改进方案。结果表明：改进方案可以明显改善进气噪声,能够达到预期效果,使其满足进气系统NVH目标,且有效降低进气噪声轰鸣风险。     

快速空气加热器减少汽油机冷起动排放的试验研究

利用汽油机自身的燃油供应系统,建立了高压点火、低压喷射的快速空气加热器(RAH),使用这种加热器对汽油机冷起动过程的排放进行了试验研究.研究表明:RAH能快速加热进气,并且本身排放量较少.在环境温度为-2 ℃时,仅需加热32 s就能使进气温度由9 ℃上升至30 ℃,在发动机起动后还会继续升高.在发动机起动后最初40 s内,经预热的进气可使HC和CO排放分别降低46 %和36.4 %,在同样的时间燃用乙醇汽油,可使HC和CO排放分别降低33.4 %和11.1 %.结果表明RAH为有效的降低汽油机冷起动排放的装置.     

压缩比对汽油HCCI燃烧和排放特性的影响

通过优化动力技术对一台四缸汽油机进行改造设计,实现均质混合气压燃(HCCI),考察了压缩比对汽油机HCCI负荷拓展及冷却液和进气温度对HCCI燃烧排放特性的影响。试验结果表明:提高压缩比可以在更低的进气温度下实现SI/HCCI燃烧模式的切换,CO排放升高,HC排放下降,NOx排放呈下降趋势,且在高负荷工况时下降得更加明显。在压缩比为15时,HCCI汽油发动机可以在1 200~3 600r/min转速范围内实现稳定燃烧,提高压缩比有效拓展了HCCI发动机负荷范围。随着进气温度及冷却液温度的升高,燃烧相位提前,燃烧持续期缩短,缸内压力、放热率及温度升高;缸内循环变动率减小,实现更稳定的HCCI燃烧;CO、HC排放也随之降低,但NOx排放有升高趋势。     

进气歧管对电喷汽油机充气效率的影响

电喷汽油机的进气系统对整个发动机的动力性、经济性和排放特性有很大的影响，其中进气歧管的尺寸和结构形状是主要的影响因素，需要进行优化设计。随着计算机技术的发展，各种计算机辅助设计手段在产品开发中得到越来越广泛的应用。本文利用CAD／CFD现代设计手段对EQ491i电喷汽油机的进气歧管进行了优化设计，并用计算机辅助制造技术对优化结果进行了快速自动成型制造。最后利用发动机台架试验进行了进气歧管对电喷汽油机充气效率的影响的试验研究。整个优化设计过程周期短、成本低、效果好。     

可变增量的EGR控制策略对柴油机瞬态排放的影响

针对涡轮增压柴油发动机在瞬态工况下因涡轮延迟现象所导致的碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)排放相对较高的问题,研究瞬态工况下废气再循环(EGR)变化率与发动机动力性能和排放性能之间的变化规律,搭建基于AVLPUMA系统的柴油发动机瞬态排放测试平台,监测瞬态工况下EGR变化率、进气质量流量与NOx、PM和THC排放物之间的变化关系,在此基础上提出一种可变增量的EGR控制策略.结果表明:通过该策略能够快速有效地降低发动机的喷油量,提高新鲜空气进入气缸的质量流量,提高瞬态空燃比,改善燃烧,最大程度地降低涡轮延迟现象对发动机造成的不利影响;在试验工况条件下,使用该策略可使累计颗粒物排放最高降低83.5%,.     

EGR对非道路通用小型汽油机排放的影响研究

小型汽油机为了得到较高的功率及较低的NOx排放通常采用浓混合气控制策略,这样就导致大量的未燃HC产生。本文在一台非道路小型通用汽油机上研究了EGR对发动机排放的影响;在此基础上,研究空燃比在EGR阀开启和关闭时对排放的影响,进而通过实验优化空燃比。实验结果表明NOx排放随着EGR率的增加而降低,HC却相反。通过EGR系统以及空燃比的优化可以得到较低的HC和NOx排放总量,达到EPA三阶段排放限值要求。     

连续可变气门升程系统对增压直喷发动机燃油经济性影响的研究

为了深入分析连续可变气门升程(continuously variable valve lift,CVVL)系统对增压直喷(turbo-charged gasoline direct injection,TGDI)汽油发动机燃油经济性影响,通过对2 000r/min下0.2MPa和1.2MPa及5 000r/min下0.2MPa和1.2MPa这4个典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程和可变气门正时(variable valve timing,VVT)对比油耗(brake specific fuel consumption,BSFC)的影响规律。结果表明:低负荷工况,比油耗随进气VVT提前和排气VVT推迟线性下降;降低气门升程,增加节气门开度,进气VVT可以进一步提前,排气VVT可以进一步推迟,从而形成米勒循环,使比油耗进一步降低。高负荷工况,气门全升程时比油耗更低,比油耗随进气和排气VVT提前而下降,但进气VVT对比油耗影响较小。     

双VVT对汽油机内部EGR影响的试验研究

以一款2.0L增压直喷可变双VVT汽油机为研究对象,在转速为2 000 r/min、相对充气量为40%工况点进行VVT全因子试验。试验结果表明:通过调节VVT,可以实现内部EGR,提高发动机性能,降低发动机油耗及HC和NO_x排放。     

汽油机与加热器联合运行降低冷起动阶段排放水平的试验研究

为满足欧-Ⅲ排放法规的要求,提出了通过利用汽车加热器在冷起动前提升汽油机温度的方案,重点解决了-7℃环境温度下的冷起动排放问题.在欧-Ⅲ低温冷起动模拟试验台架上进行了汽油机与加热器联合运行以后冷起动阶段排放水平的初步测试.试验结果表明:该方案能够有效降低汽油机冷起动阶段的THC、CO、NOx有害气体排放量.