点燃式发动机燃用不同燃料的冷起动着火特性

基于循环控制策略,在一台125 mL单缸四行程电控喷射点燃式发动机上,分别燃用汽油、LPG和甲醇3种燃料进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究.在只喷射一次燃料的情况下,确保汽油、LPG和甲醇发动机可靠起动时,研究循环喷射量和环境温度的影响.试验结果表明,循环喷射量对汽油和LPG发动机可靠起动影响显著,合适的循环喷射量即可保证汽油和LPG发动机可靠起动;环境温度对甲醇发动机可靠起动影响最显著,循环喷射量次之,环境温度低于16 ℃时,不采取辅助起动措施,低喷射压力下喷多少燃料都不能使甲醇发动机起动;同一喷射时刻,汽油和LPG发动机可实现"即喷即着"的理想着火,甲醇发动机要比汽油和LPG发动机晚一个循环着火.     

电控单点汽油喷射系统应用于492Q系列发动机中的研究

本文首先研究了影响电控单点汽油喷射发动机性能的因素以及循环供油量的优化。然后，对４９２Ｑ系列发动机的两种机型进行了电控，它们是ＢＪ４９２Ｑ和ＳＹ４９２Ｑ－４型汽油机。结果表明：电控单点汽油喷射能有效地改善现有的４９２Ｑ系列发动机，并使其性能得到提高。最后，从理论上来探讨汽油喷射改善发动机性能的机理。     

乙醇DI/汽油PFI发动机性能与排放特性

基于一台点燃式发动机,对缸内直喷(DI)乙醇和进气道喷射(PFI)汽油的复合喷射方式进行了研究.与传统喷油模式相比,采用乙醇-汽油复合喷射能够提升发动机动力性.随直喷乙醇比例增加,缸内爆发压力升高;受乙醇燃烧速率和缸内冷却效果的综合影响,着火滞燃期和燃烧持续期先缩短后延长.最佳点火时刻下,单一汽油喷射(PFI和GDI)爆震频次超过10%,,发动机发生轻微爆震,而复合喷射乙醇比例超过20%,可消除爆震;随直喷乙醇比例增加,循环波动系数降低,当量燃油消耗率降低,指示热效率提高,复合喷射相对PFI可提高发动机热效率3.8%,;同时,能够有效降低NOx和HC常规气体排放物.通过采用相对较高的缸内直喷乙醇比例,复合喷射能够提高发动机热效率及抑制爆震并降低常规气体排放物.     

二次燃料喷射正时对发动机性能影响的试验

研究了燃料二次喷射正时对以乙醇、甲醇和汽油混合燃料的准均质充量压燃直喷发动机燃烧和排放性能的影响.结果表明:均质充量压燃发动机的燃烧质量、排放性能可以直接进行控制,并且发动机工况区间也可以利用二次燃料喷射正时来扩展;随着二次喷射正时的延迟,着火时刻被推迟;与纯汽油燃料相比,低当量的混合燃料利用二次燃料喷射正时的优化,可以获得良好的燃烧性能、较低的氮氧化物、未燃烧碳氢化合物与一氧化碳的排放、较高的指示平均有效压力和较高的指示效率;同时,对试验所用燃料而言,二次燃料喷射正时都可以缓解氮氧化物与碳烟排放之间的矛盾.     

基于喷油策略和阿特金森循环的汽油压燃 发动机高负荷性能优化研究

基于单缸机开展了多次喷射和阿特金森循环对汽油压燃(gasoline compression ignition,GCI)发动机性能影响的试验研究,试验分别研究了单次喷射、两次喷射及两次喷射结合阿特金森循环对GCI中高负荷性能的影响。结果表明,单次喷射中喷油压力、喷油时刻和喷油量对GCI燃烧有显著的影响,提高喷射压力可提高发动机的平均指示压力,降低循环波动,但喷油压力过高会导致燃烧对喷油时刻变化异常敏感,使燃烧难以正常进行;喷油量增加可提高发动机的平均指示压力,但过高的喷油量会导致不完全燃烧的燃油量增加,热效率下降。在两次喷射中,主喷时刻对燃烧起着决定性的影响。主喷时刻提前,发动机动力性有所提升,但压升率也随之增加;主喷时刻推迟,发动机动力性相应降低,同时循环波动增加。增加预喷量有利于发动机性能的提升,但预喷量过大会导致燃烧可控性降低。阿特金森循环能明显提升GCI热效率,其主要原因是减少了压缩行程的压缩负功,同时燃烧并未恶化,膨胀做功并未降低。     

汽油/乙醇双燃料复合喷射对发动机排放性能的影响

通过在一台汽油气道喷射(GPI)的单缸、四冲程发动机上增加一套乙醇缸内直喷(EDI)系统,将其改装成为双喷射发动机,研究了汽油/乙醇复合喷射对发动机排放性能的影响,并建立了发动机计算流体动力学(CFD)模型,详细分析了缸内各区域的温度和组分分布特点.结果表明:加入乙醇直喷可以有效降低CO、NOx和soot排放,提高乙醇...     

电喷汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的循环变动特性

对某电控进气道多点喷射汽油机分别燃用国Ⅳ汽油、纯丁醇,以及丁醇体积比分别为10%、15%、20%、50%、85%的汽油-丁醇混合燃料的循环变动特性进行了试验研究,试验中未对发动机进行任何改动。研究结果表明:与汽油的燃料特性相比,随着丁醇-汽油混合燃料中丁醇含量的升高,汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的缸内压力峰值及其对应曲轴转角的循环变动率、压力升高率峰值循环变动率及放热率峰值及其对应曲轴转角的循环变动率增大。     

三角转子发动机汽油喷射系统的试验研究

介绍三角转子发动机的工作原理,提出三角转子发动机汽油喷射系统构架,并研究了系统中的关键技术,进而将研制的汽油喷射系统应用到208cm^3排量的三角转子发动机上。发动机台架匹配试验表明,研制的汽油喷射系统功能良好,三角转子发动机综合性能得到了提高。     

汽油喷射稀薄混合气的燃烧

本文研究了汽油喷射发动机稀薄混合气燃烧具有重要意义的空燃比、涡流强度、点火时刻、排气再循环和喷油定时等参数对油耗率和循环波动率的影响，并与化油器供油的发动机作对比分析。结果表明，汽油喷射可燃用更稀薄的混合气，指出在影响汽油喷射燃烧的三个主要因素中，以涡流的影响最大，空燃比次之，喷油定时在上止点前５０°ＣＡ到后１０°ＣＡ之间时对燃烧的影响相对较小。     

电控汽油喷射改善发动机性能潜力的研究

电控汽油喷射能有效地改善发动机的动力性、经济性以及排放指标，因而目前在国外已得到了广泛的应用，但在国内尚处于开始应用阶段，对电控汽油喷射发动机的感性认识较少。因此本文首先以试验研究为手段，充分显示出电控汽油喷射的优越性，然后从理论上分析电控汽油喷射改善发动机性能的因素和潜力。     

电控汽油喷射改善发动机性能潜力的研究

电控汽油喷射能效地改善发动机的动力性、经济性以及排放指标，因而目前在国外已得到了广泛的应用，但在国内尚处于开始应用阶段，对电控汽油喷射发动机的感性认识较少。因此本文首先以试验研究为手段，充分显示出电控汽油喷射的优越性，然后从理论上分析电控汽油喷射改善发动机性能的因素和潜力。     

汽油醇混合燃料发动机冷起动排放特性研究

随着国Ⅲ及以上排放法规的实施,对发动机冷起动过程排放的控制显得越来越重要.在一台3缸进气道喷射汽油机上开展了不同环境温度下醇类汽油混合燃料对冷机起动及其后怠速暖机过程排放特性的研究.研究中设计了一种新颖的排放采样系统,测量了冷起动和暖机过程的HC和CO排放.甲醇汽油与乙醇汽油混合燃料排放对比发现:甲醇汽油具有更加优良的冷起动排放性能.分别在环境温度为5℃、15℃和25℃时进行了甲醇汽油对冷机起动及怠速暖机过程排放特性影响的研究.研究表明:在相同的环境温度下,HC和CO排放随着试验燃油中甲醇添加比例的增加明显降低;甲醇汽油对发动机冷机起动及暖机阶段HC和CO排放的改善在温度较低时表现的更为明显,环境温度为5℃,发动机燃用M30时,HC排放可降低40%,CO可降低70%.     

基于并行计算的二次喷射式HCCI汽油机的三维数值模拟

建立了缸内直喷HCCI汽油机带进、排气道的燃烧系统的三维工作过程循环数值模型,实现了HCCI发动机包括进气、压缩、燃烧、膨胀和排气工作过程的三维循环模拟并进行了验证.首先基于并行计算进行了不同当量比(负荷)工况下HCCI发动机缸内过程的对比分析,研究了负荷对HCCI发动机着火、燃烧和排放的影响.进而模拟了缸内直喷二次喷射的HCCI发动机循环工作过程,解析了HCCI发动机着火燃烧和排放过程,揭示了HCCI发动机缸内直喷二次喷射控制着火的规律.计算结果有助于对HCCI燃烧过程的深入理解,为HCCI发动机燃烧过程的优化提供了依据.     

小型二冲程发动机电控汽油喷射分层扫气系统的研究

为减少小型二冲程发动机扫气短路损失,降低发动机的油耗和排放,研究开发了二冲程发动机电控汽油喷射分层扫气系统,并阐述了该系统的工作原理,通过对５０ｍＬ发动机原机,进气管电控喷射和电控汽油喷射分层扫气系统３种方案的对比试验,讨论了不同负荷时分层扫气系统对发动机性能的影响,表明电控汽油喷射分层扫气系统能够低发动机油耗２５％－４０％,ＨＣ排放４０％以上,但ＣＯ排放有明显上升。     

电控汽油喷射发动机的研究

首先介绍了单点和多点电控汽油喷射发动机，阐述其工作原理以及各工况下的控制方式，并以各自的特点作了介绍，然后，根据试验，从理论上深入地研究了电控汽油喷射改善动机性能的机理。研究表明：空燃比的优化和气缸外混合条件的改善是采用电控汽油喷射改善发动机性能的主要因素；温度补偿对汽油机是必要的，尤其是小负荷下，它既可解决低温运转稳定性，又可在正常温度下实现较稀混合气燃烧。此外，密封压力供油可降低ＨＣ排放。     

LPG喷射形式对发动机性能的影响

针对LPG进气道气态喷射、进气道液态喷射和气缸内液态直接喷射对发动机性能的影响，进行了理论分析和在F170汽油机上的对比试验。试验结果表明：液态LPG缸内直接喷射发动机的最大扭矩比燃用汽油时提高约10％，能有效解决LPG常规供应方式发动机动力性下降的问题。     

2-甲基呋喃/汽油发动机燃烧和排放特性

基于一台点燃式发动机,研究了燃用2-甲基呋喃(MF)及其体积分数为10%和20%低比例汽油混合燃料的发动机燃烧和排放特性,并与纯汽油进行对比.结果表明:MF及混合燃料抗爆性优于汽油,高负荷下允许发动机使用更加提前的点火时刻.单独燃用或掺混MF使滞燃期、燃烧持续期相对汽油缩短,循环波动系数降低,同时缸内峰值压力、最高平均温度相对升高.较高的燃烧温度及含氧量使MF及混合燃料HC和CO排放相对汽油降低,使用20%混合燃料时最高降低比例分别约为10%和3%.但燃用MF及混合燃料的NOx排放相对汽油升高.     

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。     

小型二冲程汽油机电控汽油喷射系统的研制

在总结汽车发动机电控汽油喷射的原理的基础上，针对小排量汽油机的特点和要求，研究开发了适合小排量二冲程汽油机的进气管电控汽油喷射系统，对该系统的构成细节和特点进行了详细的描述。进行了排量为50mL的TB50型二冲程汽油机进气管喷射的试验，其结果表明电控汽油喷射系统可以改善发动机的性能。     

汽油喷射发动机喷油器选用原则

汽油喷射发动机由于其结构性能、供油系统及控制方式的不同，对喷油器的安装位置、结构特点及工作特性的要求也不同。本文论述了汽油喷射系统的喷油器结构特点及喷射性能，提出了喷油器的选用原则