甲醇汽油燃烧特性模拟分析研究

甲醇作为点燃式汽油机的代用燃料之一,由于其理化特性不同于汽油,其燃烧特性也与汽油不同。作者应用燃烧学的准维模型理论,建立汽油机燃用甲醇汽油时压缩、燃烧、膨胀三个过程模型,并利用燃烧分析仪实测结果对模型进行了验证,模拟分析研究了JM491Q汽油机燃用不同甲醇汽油动力性的变化,对发动机燃用低比例甲醇汽油的动力性能进行了评价。     

代用燃料C5与LPG在汽油机中应用的比较研究

试验和资料表明：代用燃料碳－５（Ｃ５）和液化石油气（ＬＰＧ）均能在汽油机中燃烧，汽油机燃用Ｃ５的耗油率比燃料ＭＯＮ７０汽油低。通过对Ｃ５、ＬＰＧ、汽油之间的比较分析得知：Ｃ５的辛烷值、热值虽低于ＬＰＣ，但均高于汽油；汽油机燃用Ｃ５无需设置附加供气装置；Ｃ５易于储存、运输、携带，且安全性较好，故从应用角度出发，汽油机燃用Ｃ５比燃用ＬＰＧ更适宜。     

发动机燃用醇类混合燃料的燃烧特性研究

按照体积分数分别配制出不同比例的丁醇汽油混合燃料和乙醇汽油混合燃料,研究电喷汽油机在不作改动的情况下,燃用丁醇汽油和乙醇汽油混合燃料时的燃烧特性变化情况。研究结果表明:在不改变发动机任何参数的情况下,发动机燃用醇类汽油混合燃料指示热效率略有升高,充量系数略有下降,小负荷时,醇类燃料的循环波动较大,而大负荷时,其循环波动小于纯汽油,E30的燃烧持续期最短,而B30相对于汽油变化不大。     

低比例甲醇汽油对发动机性能影响的试验研究

本文作者介绍YH465Q-1E电喷汽油机台架上进行的低掺烧比甲醇汽油(N15，／M2．0)的应用试验．并对试验结果进行了分析。试验结果表明该电喷汽油机燃用M15和M20与燃用93^#汽油相比，低转速时．动力性略有下降，燃油消耗率略有增加；高转速时，动力性略有增加，燃油消耗率略有下降；尾气排放中THC与NOx有明显降低。     

直喷汽油机SI/HCCI燃烧过程的CFD模拟研究

建立了缸内直喷HCCI汽油机三维数值模型,且搭建了CFD-化学动力学反应机理计算模型.基于该计算模型平台研究了缸内直喷汽油机SI/HCCI燃烧模式下的燃烧与排放特性.分析了缸内喷雾发展过程、混合气空间分布以及不同燃烧模式下缸内压力与NO排放.研究结果表明,与传统火花点火燃烧模式相比,均质压燃模式下缸内温度空间分布更佳均匀;缸内压力升高率更高;但是燃烧持续期有所缩短.     

低比例甲醇汽油对发动机性能影响的试验研究

本文作者介绍YH465Q 1E电喷汽油机台架上进行的低掺烧比甲醇汽油(M15,M20)的应用试验,并对试验结果进行了分析。试验结果表明该电喷汽油机燃用M15和M20与燃用93#汽油相比,低转速时,动力性略有下降,燃油消耗率略有增加;高转速时,动力性略有增加,燃油消耗率略有下降;尾气排放中THC与NOX有明显降低。     

超临界乙醇提质生物油的汽油机试验研究

配制了典型的模型油模拟提质产物中的中质成分(沸点为80~200℃),在1台单缸4冲程汽油机上对模型油、模型油-汽油混合燃料及汽油进行试验研究.结果表明:调整化油器结构适当增加供油量,在不改变发动机其他特性的条件下,燃用模型油的动力略微下降,下降幅度在5%以内,能耗率平均下降了8.47%;HC和CO排放远远低于汽油,平均下降了42.97%和66.7%,但NOX和CO2排放明显上升,相对汽油平均分别上升了29.47%和20.17%.对汽油机不作任何调整,燃用模型油体积分数10%(B10)和20%(B20)的混合燃料的动力特性及排放特性一般介于汽油与模型油之间.     

掺氢汽油机燃烧过程的准维模型构建

为研究不同工况下掺氢汽油机燃烧特性, 构建并验证了用于计算掺氢汽油机缸内燃烧过程的准维模型.模型基于理想气体状态方程、质量守恒方程、热力学第一定律, 建立双区热力学微分方程组, 通过湍流卷吸模型确定燃烧放热率, 通过掺氢汽油层流火焰速率关联式反映掺氢对混合气火焰特征的影响规律, 并利用MATLAB数值分析软件完成方程组的求解过程.结合内燃机台架试验, 对不同掺氢体积分数、混合气当量比、进气道压力条件下模型的准确性进行了验证.对比结果表明, 该模型能准确地反映不同运行条件下掺氢汽油机的燃烧特性.     

双燃料发动机气缸压力变动研究

为了准确测量发动机气缸压力、分析燃烧过程,开发了一套可同时测量多缸汽油机各缸示功图的高速数据采集系统,最多同时采集16路信号,最大采样频率1MHz.应用本数据采集系统对化油器发动机改造的双燃料发动机进行了测试.每个气缸测量了至少50循环的压力数据,用倒拖最大压力的平均值为评价标准比较了各缸的进气量差异.同时,分别连续测量了各个气缸燃烧汽油和CNG时的燃烧压力.最后,用最大燃烧压力的平均值和变动系数比较了各缸的燃烧变动.实验结果表明,实验用发动机的各缸进气和燃烧状况存在明显差异,而燃用CNG时最大燃烧压力的变动系数小于燃用汽油时的数据.     

小型汽油机工作过程的数值模拟

为了研究液化石油气(LPG)发动机的燃烧特征及其影响因素,预测LPG发动机性能,分别对GY6汽油发动机和LPG发动机进行了数值模拟,通过实验分别测取了燃油和燃气的示功图,将实验结果与模拟计算结果进行对比,验证模型的可靠性.模拟计算是在分析火花点火发动机缸内湍流特性基础.上,建立了发动机燃烧计算的双区模型,分别用汽油和LPG对GY6汽油机的工作过程进行了模拟,通过建立物性参数模型、传热模型、湍流卷吸燃烧模型、燃烧室几何尺寸计算模型等相应的子模型,实现了燃烧过程的计算;同时结合实验数据进行验证,实验表明计算结果合理,在小型汽油机性能预测研究中建立的准维湍流卷吸燃烧模型是可行的.     

甲醇对点燃式发动机燃烧和性能的影响

在一台配有双燃料化油器的单缺点燃式发动机上进行了不同甲醇、汽油混合比的燃烧特性研究。实验表明，当燃料中的甲醇比例增加后，尤其是在稀混合气条件下，发动机的发着延迟期缩短，循环变动率明显减少，发动机的性能提高。当甲醇比例超过５０％后，燃烧特性与纯甲醇相近。     

汽油机燃烧参数在线测量及其在控制中的应用

对汽油机燃烧始点、终点和燃烧持续期等燃烧参数进行了在线测量，并对燃烧参数在汽油机空燃比和点火时刻控制中的应用进行了研究     

基于PSO和EGR的汽油机尾气排放研究

为了降低缸内直喷汽油机的排放,研究EGR系统对汽油机排放的影响.通过某款缸内直喷汽油发动机型号及参数,利用GT-POWER软件搭建仿真模型,对比仿真数据与实验数据验证模型有效性和可靠性.基于粒子群算法对常规PID控制器进行优化和改进,选取发动机转速、节气门开度和空燃比为发动机燃烧控制变量,仿真与实验测算发动机转速在25...     

汽油机燃烧参数在线测量及其在控制中的应用

对汽油机燃烧始点，终点和燃烧持续期等燃烧参数进行了在线测量，并对燃烧参 汽油机空燃比和点火时刻控制中的应用进行了研究。     

点燃式内燃机应用甲醇的研究

为了探索甲醇在内燃机上应用的技术经济价值,我们着重在汽油机上,以不同的掺烧方式进行了试验研究。通过简易合理的试验方法,对解放牌CA—15发动机在台架上进行了燃用M15和纯汽油的对比试验及甲醇汽油双燃料系统的试验研究。本文就其动力性、经济性和排放性能方面的试验结果进行了论述。结果表明,只要价格合理它将是一种有前途的代用燃料。本文提供了燃用甲醇,甚至粗甲醇的方法并取得了良好的效果。     

混氢汽油机的燃烧及排放特性试验

针对汽油机热效率低、排放高的问题,通过进气混氢降低汽油机的能耗和排放.在一台4缸汽油机上安装一套电控多点顺序气道氢气喷射系统,可实现汽油和氢气在进气道的现场混合.在发动机转速为1 500 r/min及理论当量比条件下,选择混氢体积分数为1%、1.5%、2%、3%的4种不同进气,对混氢汽油机的燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:在混氢体积分数为3%的工况下,与原机相比,发动机制动热效率平均提高了3.23%,缸压峰值的循环变动平均减少了3.18%.随着进气中氢气体积分数的增加,发动机着火滞燃期和燃烧持续期缩短,燃烧峰值压力增加,CO₂与HC排放明显降低,但NO_x与CO排放有所增加.混氢对改善发动机性能效果显著.     

汽油-DMF混合燃料的燃烧性能与排放特性试验

为减少对石油的依赖和环境的污染,使丰富的可再生生物质燃料能够在内燃机中使用|在不改变汽油机点火提前角特性和供油系的前提下用单缸四冲程汽油机对汽油-二甲基呋喃(DMF)以及汽油-乙醇混合燃料进行试验研究.研究表明：汽油-DMF混合燃料的指示热效率与燃烧效率稍低于汽油-乙醇,与纯汽油接近,但缸内燃烧压力与燃烧速率比汽油-乙醇高;而且汽油-DMF的油耗率要优于汽油-乙醇,并且DMF掺混质量分数为10%时油耗率在混合燃料中最低;汽油-DMF的常规排放物总体上低于纯汽油.     

基于粒子群优化极点配置的空燃比输出反馈控制

汽油发动机运行过程中存在油膜湿壁效应,导致汽油机瞬态工况下的空燃比控制精度变差,燃烧性能下降.为了能快速、精确的控制空燃比在理想数值附近,基于燃油油膜子系统状态空间模型,采用极点配置状态反馈控制方法,加入观测器估计状态量,设计输出反馈控制器.通过粒子群优化算法在线优化极点配置,求得最优极点,实现汽油发动机空燃比的精确控制.最后通过仿真实验,验证了设计的控制器具有较好的跟踪控制效果,满足空燃比控制要求.     

甲醇对点燃式发动机燃烧和性能的影响

在一台配有双燃料化油器的单缸点燃式发动机上进行了不同甲醇、汽油混合比的燃烧特性研究。实验表明,当燃料中的甲醇比例增加后,尤其是在稀混合气条件下,发动机的着火延迟期缩短,循环变动率明显减少,发动机的性能提高。当甲醇比例超过５０％后,燃烧特性与纯甲醇相近。     

CNG/汽油两用燃料发动机排放试验研究

汽油机燃用CNG燃料的排放状况是广受关注的问题。参照GB18352的试验运转循环工况的规定，在发动机台架上对汽油机燃用CNG的排放污染物进行测试，并利用燃烧分析仪对气缸内燃烧状况进行辅助监测。通过分析CNG发动机在各工况下排放规律表明：调整点火提前角对CO、THC和NOn排放的影响趋势是不同的；若过分注重燃料经济性的CNG稀薄燃烧工况，尽管发动机所排放的CO很低，但THC和NO排放极高。根据GB18352．1-2001中在2001年和2004年分别开始实施的排放限值对CO和HC＋NOx实行不同的削减比例，在开发CNG发动机电控系统时应重点从降低THC和NO排放的角度制定电控策略。