一种可控火花能量的交流点火系统研究

基于电容储能式电控点火系统研究了一种火花持续期、次级火花电流可控的交流点火系统。利用CADENCE PSPICE软件以及模拟负载试验,验证了不同斩波电流、驱动脉宽等可变参数对交流点火系统火花能量的影响。试验结果表明:火花能量的提高依赖于斩波电流值的增大和驱动脉宽的延长,并近似呈线性关系;交流点火系统火花持续时间可实现2.5 ms内可控调节,初级斩波电流可实现30 A内可控调节。交流点火系统可通过相应参数的调节实现火花能量可控,最大火花能量可达到260 mJ,满足气体燃料发动机的功能需求。     

磁电机双电容能量叠加点火电路的设计与研究

基于摩托车上广泛采用的磁电机CDI(电容放电式)点火系统,针对现有磁电机CDI点火电路的火花放电持续时间短,电容放电能量低等缺点,结合多电容能量叠加点火系统可以提高点火能量,延长火花放电时间的优点,设计了一种磁电机双电容能量叠加点火电路,并在MATLAB中进行了仿真研究。     

可燃混合气的火花点火

3.1可燃混合气的火花点火1.火花点火过程火花点火就是利用点火间隙处产生的放电能量,使混合气形成具有传播能力的火焰。火花点火应具备的两个要素是:形成火焰中心和确保火焰传播。在点火间隙处跳火时,产生火花的局部区域中混合气被加热,使混合气分子活化,开始发火反应。经过一定的时间,形成火焰中心。从点火开始到形成火焰中心这段时间称为着火延迟期。火焰中心进一步发展,达     

多次点火对喷雾引导分层稀薄燃烧性能的影响

在一台喷油器中置的单缸直喷汽油机上,基于2,000,r/min、平均指示压力(IMEP)为0.3,MPa的工况,研究了多次点火技术对喷雾引导分层燃烧性能的影响.基于NI Com Pact RIO开发了一套单缸机控制系统,成功实现多次点火并应用于试验.结果表明:多次点火技术增加了点火次数和点火能量,改善了分层燃烧的稳定性.在相同的喷油开始时刻(SOI)为50°,CA BTDC时,多次点火的稳定点火窗口比单次点火增加了15°,CA.此外,多次点火能拓展分层燃烧的EGR率容忍度.随着EGR率的提高,分层燃烧相位推迟,燃油消耗率及排放可以得到优化.相比单次点火,在SOI为50°,CA BTDC、点火时刻(IGN)为40°,CA BTDC时,其EGR率上限可以从15%,拓展到22%,,指示燃油消耗率(ISFC)降低约3%,,NO_x排放降低约20%,;在EGR率同为15%,时,其THC排放降低约10%,,CO排放降低约8.3%,.     

无分电器点火系统—低射频干扰的固体高压分电器

普通的无触点点火系统分电器,具有两个主要功用:一是根据发动机转速和进气歧管的真空度为电子点火装置产生火花提前信号。对于这个功用,分电器可以被认为是一个简单的模拟计算机。二是机械式分度圆盘,它保证点火能量输送到相应的火花塞和气缸。对于这个     

火花点火发动机稀混合气燃烧和失火界限

大家知道,使用稀混合气可以降低一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)等排放物,同时可以保持良好的燃料经济性。但是由于失火和燃烧不正常会引起运转不稳定,从而防碍了发动机使用很稀的混合气。过去为了扩大使用稀混合气的界限,把注意力集中在点火系统上,特别是改变火花塞的设计、火花能量及放电时间等。对于混合气的紊流也进行了研究。不过这方面的工作不太深入。     

脉冲爆震发动机起爆点火系统方案研究

在分析爆震波的基本理论、脉冲爆震发动机(PDE)的工作原理及对现有航空发动机和汽车点火系统进行研究的基础上,根据PDE对起爆系统点火能量和火花频率可调的要求,提出了以晶闸管为开关控制元件和电容储能的半导体高能点火系统方案．设计的倍压整流、半波整流和直流供电的脉冲爆震发动机起爆点火系统实现了点火能量和火花放电频率的控制．电路模拟仿真表明,设计的起爆点火系统可满足脉冲爆震发动机的要求．     

点火系统能量的测量和模拟及其对发动机性能的影响

本文研宄单缸汽油机点火参数对循环变动和油耗率的影响。测量了点火线圈高、低压两端的点火能量,并用无源元件的简单模型预测了性能。通过改变火花塞间隙和线圈通电时间来改变火花能量。用专用的热量计测量了火花能量,以寻求发动机性能与火花能量的关系。试验工况是低速、部分负荷并燃用稀混合气,因为该工况下的循环变动量较大。试验证明了大间隙火花塞的转换效率较高,且发现了火花塞间隙比火花能量对决定发动机的性能更重要。     

微波特性对放电/点火核心形貌特征影响

基于微波辅助点火/电试验台架,采用因素解耦的方法,探究了微波辅助放电/点火过程中,微波脉冲频率、峰值功率对放电/点火核心半径及形貌的影响规律及其内在机制.研究发现:在频率为1kHz和功率为1kW时微波辅助模式的放电/点火核心半径是火花点火模式的173.6％,同时微波馈入导致核心表面出现褶皱;中断效应的存在使不同脉冲频率...     

采用高能点火的均质稀薄燃烧汽油机试验

均质稀薄燃烧能够有效提高汽油机热效率,而高能点火可以提高汽油机的燃烧速度,是实现均质稀薄燃烧的有效技术途径.通过一台单缸汽油机分别研究了普通火花点火和高能点火对均质稀薄燃烧过程的影响,分析了两者燃油经济性、燃烧特性以及NOx排放特性的差异,结果表明:相比于普通火花点火,高能点火能够有效拓宽汽油机均质稀薄燃烧的空燃比极限;采用高能点火系统A可以实现过量空气系数φa为1.65的均质稀薄燃烧,指示燃油消耗率(ISFC)最低达到184.0 g/(kW·h);采用点火能量更高的高能点火系统B可以实现φa为1.94的均质超稀薄燃烧,指示燃油消耗率最低达到180.7 g/(kW·h),对应的指示热效率为48.2%;将φa进一步提升至2.00时,NO_x原始排放将降至188×10~(-6),但受限于燃烧过程恶化,此时ISFC将增加至185.3 g/(kW·h).     

新型两阶段点火系统对稀燃效率的影响

基于自行开发的两阶段点火系统,采用准纳秒级伏安特性测试和发动机试验,研究了系统的放电特性、各阶段能量分配规律和在稀燃工况下的表现.结果表明:该系统放电过程主要由击穿阶段、高功率阶段和辉光阶段构成;高功率阶段可在持续时间约为20,μs内释放150~550,m J能量,约占整体释放能量的80%,~90%,,且受到气压变化的影响较小;击穿阶段持续时间约为10,ns,能量占比小于1%,,击穿能量随气压升高而增加;发动机对比测试显示两阶段点火可以使稀燃边界从过量空气系数φa=1.36提升至φa=1.70;结合稀薄燃烧,与普通点火相比相对热效率可提升最高10%.     

点燃式发动机点火能量对火核生成和初期发展的影响

摘要本文研究了点燃式发动机点火能量对火核生成和初期发展的影响.发现增加点火时的击穿能量,可使火核的初始尺寸有效地增加,从而加快火焰的形成和初期发展,并且可以燃烧更为稀薄的混合气,而仅仅增加电容和电感放电阶段的点火能量却没有显著的效果.     

放电参数对高频纳秒脉冲多流注点火的影响

在可视化定容燃烧弹中,采用高频纳秒脉冲驱动沿面介质阻挡放电(SDBD)等离子体发生系统,研究了不同放电脉冲间隔和脉冲数下多流注放电的形态与能量特性及其点火助燃效果．放电试验表明：所开发的等离子体发生系统单脉冲能量约为5 mJ,平均功率超过10 kW;脉冲间隔为50μs的40个脉冲能产生环绕中心电极分布的8个流注通道,流注长度超过12 mm;随着脉冲频率或脉冲数的减少,流注长度减小．点火试验表明：脉冲间隔为50μs的30个脉冲能产生环绕中心电极的8个火核,火核初始火焰半径超过4 mm;随着脉冲频率或脉冲数的减少,火核数量和火焰半径减小,燃烧相位也明显推迟．脉冲频率和脉冲数的改变对SDBD等离子体的能量和形态影响很大,改变放电参数可以实现对燃烧相位的调整．     

微机控制高能多次点火系统的研制

点火系统的优劣对火花点燃式发动机的性能有十分重要的影响，它主要体现在动力性、排放和稀燃极限等方面。在稀燃技术和代用燃料电控系统的研究过程中研制了微机控制的无触点高能点火系统，ECU利用霍尔传感器的信号方便地实现了点火提前角的调整优化和多次点火。将其应用于液态LPG的缸外、缸内电控喷射实验研究中，在提高动力性、经济性和改善排放方面取得一定的效果。     

双点火间隙等离子流火花塞的设计与探讨

通过分析火花塞等离子体产生机理及点火过程中等离子流能量的变化,设计出双点火间隙电极结构的等离子流火花塞及其点火电路,该火花塞工作时两个间隙同时点火形成双火核,点火能量增大.放电测量结果为,当特征长度L+=10mm,电极间隙h=1.0mm时,点火电压为19000V,最大峰值电流为200A,点火能量为103mJ.     

CH4/H2-空气预混气流动点火特性

搭建了隧道燃烧室流动点火平台,使用纳秒脉冲高频放电探索CH_4/H_2-空气预混气的流动点火特性.通过实验获得了不同掺氢比(a为0、5%、10%)和不同放电频率(f为10 k Hz、15 k Hz、20 kHz)对点火成功率P_(ig)的影响.结果表明随着掺氢比和放电频率的增加,点火能量相同时,P_(ig)也迅速提高.在相同放电时间内存在最佳的放电功率,功率太高或太低都不利于点火.此外,通过数值计算模拟了初始火核的发展,进一步阐明了掺氢有利于提高P_(ig).     

火花点火对乙醇燃料SI/HCCI燃烧模式转换平稳性的影响

在一台经过改进的单缸机上分别实现了乙醇燃料均质压燃和火花点燃两种燃烧方式,获得了乙醇燃料两种燃烧方式各自的工作区域,并在不同工况实现了两种燃烧模式相互转换．为了改善SI／HCCI燃烧模式转换时的平顺性,考察了边界条件工况下火花点火对燃烧模式转换的影响．研究结果表明,在HCCI燃烧临界温度附近,引入火花点火能明显改善乙醇HCCI的燃烧稳定性,降低了燃烧循环变动．在SI／HCCI燃烧模式转换过程中,引入火花点火相当于向缸内混合气添加部分额外能量,以点燃混合气,进而改善了HCCI和SI相互转换时的平稳性．     

火花点火式发动机点火过程数值模拟

本文以着火的热理论为基础,提出了一个火花点火式发动机点火过程的一维数学模型。应用这个数学模型对点火过程进行数值计算,可以得到临界着火半径、最小点火能量和各工况时的着火延迟期,并可研究发动机转速、点火提前角和当量燃空此等参数对着火延迟期的影响。文中对两台汽油机的点火过程进行了实例计算。     

微机控制摩托车电感点火器的设计与开发

设计开发了微机控制电感点火试验装置,根据预先给定的点火提前角曲线对发动机点火时刻进行精确控制。点火能量试验表明点火器点火能量高、火花稳定。将电感点火器装在发动机和整车上进行性能和工况法排放试验,得到较好的试验效果,发动机性能有所提高、整车排放数值有所降低。     

单点燃油喷射式火花点火发动机进气系统的建模

讨论单点燃油喷射式火花点火发动机的非线性动态模型，该模型可用于控制算法的火花点火式发动机开发研究。针对空燃比控制，模型建立从节气门和进气歧管两方面进行，所建模型可采用控制算法对其进行实时控制和系统仿真，模型的复杂程度足以代表一般的火花点火式发动机，模型中的参数可以通过实机测试或仿真来设置。