EGR对Atkinson循环汽油机性能的影响

在一台1.6,L自然吸气汽油机上,开展了Atkinson循环和外部EGR对发动机燃油经济性与燃烧特性影响的试验.结果表明,与原机奥拓循环相比,Atkinson循环发动机在转速为2,000,r/min各负荷工况下,有效燃油消耗率降幅达4.3%~10.2%.在负荷为0.2,MPa、0.4,MPa和0.6,MPa时引入外部EGR,可进一步降低有效燃油消耗率.同时随负荷增加,各负荷对应最低油耗的EGR率逐步提高.在采用最佳点火提前角时,外部EGR使Atkinson循环的火焰发展期延长,但是不同EGR率对应的CA50(累计放热率达50%时对应的曲轴转角)的位置变化不大.     

EGR对GDI汽油机燃烧和排放特性的影响

通过改变EGR率,在一台GDI汽油机上进行了EGR对燃烧和排放特性影响的试验.结果表明:加入EGR后,燃烧持续期增大;且随EGR率增加,着火时刻先提前后延迟;放热率曲线峰值逐渐降低且后移,放热过程迟缓,缸内压力和缸内温度逐渐降低,压力峰值前移.此外,EGR率增加导致NOx排放逐渐降低,最高降低比例达80%以上,THC和CO排放逐渐增加,最大增加比例分别约为25%和7%.GDI汽油机排气颗粒物呈核态和积聚态的双峰分布;积聚态颗粒物峰值数密度随EGR率升高逐渐降低,核态颗粒物峰值数密度和颗粒物总数量浓度在加入EGR后均明显增加,核态和积聚态颗粒物峰值粒径受EGR的影响较小.     

EGR对小型汽油机排放和性能影响的实验研究

实验研究了一款小型汽油机在不同负荷下,使用不同EGR率时,其动力性、经济性和NOx排放特性的变化规律,确定了各个工况下发动机最佳EGR率,得出在较大负荷下,EGR阀开度为30°时可以使动力性、经济性在变化不大的情况下,NO降低60%以上。     

外部EGR对HCCI汽油机拓展运行范围的影响

在Ricardo Hydra单缸四冲程发动机上,通过将外部废气再循环引入到使用全可变气门运动机构实现的基于内部废气重压缩策略的HCCI燃烧过程中,研究外部废气对HCCI燃烧的影响规律.在相同的气门参数下,外部废气可以推迟着火时刻,延长燃烧持续期,降低发动机的最大爆发压力和最大压力升高率.将外部废气再循环应用于原HCCI燃烧范围的上边界,可以有效避免限制发动机大负荷的爆震现象.结合气门参数的灵活调整,使用越多的外部废气可以得到越大的负荷,但是,当外部废气率增大到一定程度,出现失火的现象,限制负荷范围的进一步拓展.在不同的转速下,引入外部废气再循环的方法可以将基于内部废气重压缩策略HCCI发动机的负荷范围向大负荷方向平均拓展30%左右.     

EGR对汽油机HCCI燃烧过程的影响机理

以甲苯掺比燃料作为汽油燃料替代混合物,利用零维单区化学动力学模型,在EGR率为20％时,分析和研究EGR中添加不同摩尔分数的CO、NO和CH2O对汽油机HCCI燃烧的化学作用,进而分析添加物对生成物中有害物质的影响.通过模拟分析可知,不同摩尔分数的添加物可以使气缸内的温度和压力有一定程度的提高,同时能够降低废气中的CO、NOx和UHC等有害物质的排放.     

EGR与富氧进气控制柴油机排放的机理探讨

通过试验研究，考察了废气再循环加富氧进气同时控制ＮＯＸ和碳烟排放的可行性。试验中通过逐步增加ＣＯ２及Ｏ２流量，查明了进气成份变化对ＮＯＸ，碳烟，ＣＯ，ＨＣ等有害排放物以及有效燃油消耗率ｂｃ，平均有效压力ｐｃ，滞燃期，绝热指数的影响，然后用ＫＩＶＡ程序对燃烧火焰温度和ＮＯ浓度进行了模拟计算。     

EGR对通用小型汽油机HC和NO_x排放的影响分析

在一款小型非道路汽油机上设置了EGR系统,通过EGR阀的开度控制,研究EGR量对发动机未燃HC和NOx排放的影响。实验结果表明,使用EGR系统可以降低NOx排放,未燃HC正好相反,使总排放量达到最小。     

解析轿车汽油机EGR控制方式

解析了轿车汽油机EGR控制方式应用特点及存在问题,应合理运用EGR,以降低NOx排放,减少环境污染.     

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。     

不同EGR形成方式对汽油机性能影响的仿真研究

利用GT-Power软件仿真探讨了降低排气门升程、提前和推迟排气正时、提前进气正时4种方式形成的内部废气再循环(EGR)对汽油燃烧和性能的影响。仿真结果表明,随着内部EGR率的增加,4种方式的发动机燃烧重心均推迟,燃烧持续期均延迟。但4种方式在形成相同的内部EGR率时,提前进气正时使发动机燃烧重心推迟更明显,燃烧持续期增长也更多,缸内燃烧温度最低,因此传热损失也最小,另外提前进气正时后泵气损失也最小,所以提前进气正时形成的内部EGR油耗更低,减少了22%。     

废气再循环和进气加热实现汽油机HCCI燃烧的性能对比

废气再循环和进气加热是实现汽油机HCCI燃烧的两种不同方式,其对HCCI燃烧性能的影响也不同,为此,在同一台汽油机上分别采用废气再循环和进气加热实现HCCI燃烧,并分析了其在HCCI燃烧性能上存在差异的机理.试验结果表明,相对于进气加热,废气再循环的工质比热容高,但由于稀释比较小,使得其工质总热容反而低,从而缸内燃烧温度高.废气再循环HCCI燃烧的未燃HC排放比进气加热的排放值低41%～59%;NOx排放是后者的2～20倍;而CO排放与负荷有关;其燃烧效率比进气加热HCCI的值高0.8%～14%.然而,由于进气加热的PMEP低,缸内工质比热比大,传热损失小,最终使得进气加热HCCI燃烧的ISFC比废气再循环HCCI燃烧的值低6.6%～16.4%.     

进气加湿结合废气再循环技术对高压直喷双燃料低速机燃烧及排放的影响

基于CONVERGE软件建立了高压直喷双燃料船用发动机三维仿真模型,研究了空气加湿技术和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)对发动机燃烧过程及排放的影响,并通过耦合进气加湿、EGR和天然气喷射策略等技术,最终得到满足TierⅢ排放法规的可行性技术路线。结果表明,进气加湿降低NOx排放潜力较大(约55%),且对燃料经济性恶化程度较小(约1.6%);单独采用进气加湿技术难以满足TierⅢ排放标准,60%进气加湿程度结合较低程度EGR率(20%)可进一步提高降低NOx排放的潜力(78%);为降低进气加湿和EGR带来的功率损失,在20%EGR率耦合60%进气加湿氛围下,提前2°曲轴转角喷射天然气可使天然气消耗率可降低约1g/(kW·h),同时NOx排放满足TierⅢ排放法规要求。     

高/低压EGR对汽油机和增压器影响的试验研究

在一款涡轮增压汽油缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)汽油机上进行了高压(HP)废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)和低压(LP)EGR对发动机和增压器性能影响的试验研究。分别对比了HP EGR和LP EGR系统在外特性和部分负荷工况对发动机燃烧、油耗、进排气的影响及增压器相应的工况变化,并分析了出现这些变化的原因。结果表明,汽油机EGR系统能够优化缸内燃烧,减少泵气损失,从而降低油耗。低压EGR系统在部分负荷工况热效率比高压EGR更高,主要原因为低压EGR系统的涡轮增压器可利用的尾气能量更多,且进入发动机的废气温度较低,能进一步优化缸内燃烧。     

进气道型式对四气门汽油机进气流动特性的影响

在稳流气道试验台上,研究了四气门汽油机整体式和分体式进气道进气流通特性及产生的缸内滚流特性,提出了进气不均匀度和进气终了滚流比不均匀度的概念．发现四气门汽油机各缸产生的最大滚流轴线与曲轴轴线夹角是不同的．整体式进气道流通系数和平均流通系数大于分体式进气道．分体式进气道进气终了滚流比大于整体式进气道,平均进气终了滚流比增加7％．分体式进气道进气不均匀度小于整体式进气道,而进气终了滚流比不均匀度则大于整体式进气道．     

高压中冷EGR对直喷增压发动机油耗影响的试验研究

基于某一直喷增压发动机,研究了EGR对发动机小负荷油耗的影响。结果表明：在改善油耗方面,原发动机使用进气门晚关策略优于使用内部EGR策略;在低转速小负荷工作区域,外部中冷EGR对油耗的贡献主要来自于降低了泵气功,但是过多的EGR气体引入容易导致燃烧不稳;使用高压EGR时,最佳的进排气VVT角度与无EGR时相同。     

进气道对缸内直喷增压汽油机性能的影响

应用稳态CFD方法对高、低滚流比进气道进行了分析,高滚流比气道较低滚流比气道流量系数降低16%,滚流比提高22%.基于这两种气道对缸内直喷增压汽油机进气和压缩冲程油气混合的影响进行了瞬态CFD分析.结果表明,高滚流比气道在缸内能形成更规则的大尺度漩涡,且缸内瞬态滚流比更高,两种对称气道瞬态涡流比基本为零,进气道流量系数...     

直喷汽油机气门积碳的成因与对策研究

针对在用汽油直喷发动机出现的气门积碳现象,对比缸内直喷汽油机与进气道喷射汽油机气门积碳组分与成因的差异,分析了缸内直喷汽油机进气门积碳的主要形成机理、影响因素和生成途径,其中气门表面温度、机油的物理和化学性能起了关键作用。在上述分析基础上,探讨了在发动机设计与应用层面减少进气门积碳的措施。     

二次燃油喷射对摩托车汽油机性能影响的试验研究

利用发动机台架试验,对二次燃油喷射技术在摩托车汽油机上的应用进行了研究。结果表明:进气道喷射式摩托车汽油机存在附壁油膜以液体形式进入气缸的现象。发动机性能与附壁油膜挥发量有直接关系,节气门开度较小时,喷油时刻推迟将导致附壁油膜挥发时间变短,从而减少附壁油膜挥发量,使发动机的功率下降、排放恶化;节气门开度较大时,机体温度较高、进气流速较大,改变喷油时刻对发动机动力及排放性能基本无影响;膨胀冲程喷射燃油所占比例较大时,附壁油膜挥发量较大,发动机动力性能较好。     

分隔扫气2冲程汽油机节油的试验研究

本文提出了一种新的扫气方式——分隔扫气方式,并介绍了在回流扫气式通用2冲程汽油机上应用分隔扫气的技术,降低了汽油机的燃油消耗率。分隔扫气2冲程汽油机的油耗率平均比原机降低14.3％。     

喷油策略和缸内流动对汽油机HCCI缸内燃油分布的影响

缸内燃油分层是改善HCCI燃烧控制的常用方法,为了解决燃油分层的控制问题,应用激光诱导荧光法研究了气道喷射和缸内直接喷射的缸内燃油分布,同时结合粒子图像测速技术分析了缸内流场对缸内燃油分布的影响.测量结果表明,气道喷射时缸内燃油分布较为均匀,难以形成燃油分层.而缸内直接喷射形成的燃油分层较为明显,且涡流流场测量结果表明,进气涡流对浓区位置分布有明显引导作用.同时采用缸内直喷时燃油的不均匀度的循环变动要比气道喷射的大,且随着缸内直喷喷油时刻的推迟,不均匀度的循环变动增大.