汽油混氢内燃机稀燃性能的仿真研究

在进气混氢体积分数为0、1%、3%和6%的条件下进行了汽油混氢发动机在低速、低负荷以及稀燃时的内燃机台架试验.根据试验得到的不同工况下发动机的缸压、进气流量及平均有效压力等数据对基于AVL Boost软件所建立的汽油混氢内燃机仿真模型进行了标定.利用该模型对相同进气压力、不同混氢体积分数和不同过量空气系数的条件下汽油混氢内燃机的稀燃性能进行了仿真.结果表明,混氢对稀燃时发动机低速、低负荷工况的燃烧过程改善效果较为明显,随着混氢体积分数的增加,稀燃时发动机指示热效率和做功能力均有所提高.相同混氢体积分数下,随着过量空气系数的增大,缸压峰值降低,缸压峰值所对应曲轴转角位置推迟.稀燃时,混氢后发动机火焰发展期和传播期明显缩短,缸压峰值升高且缸压峰值所对应的曲轴转角也有所提前.     

改善混氢汽油机怠速经济性的试验研究

为提高汽油机怠速时的经济性,在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸汽油机上针对进气混氢体积分数、停缸、稀燃及降低怠速转速对汽油机怠速燃料能量消耗量的影响进行试验研究.试验中,通过停止发动机指定气缸的燃料供给实现停缸运行.结果表明,加大进气混氢体积分数、停缸及降低怠速转速均可有效提高汽油机怠速时的经济性.其中进气混氢结合停缸的方式最利于减少汽油机怠速时的燃料能量消耗量.在2缸停止燃烧、做功且进气混氢体积分数为6.63%的条件下,发动机怠速能量消耗量较原机降低约40.07%.但由于加大混合气过量空气系数后缸内燃料燃烧持续期延长,因此在怠速阶段采用稀燃方式并不能明显降低混氢汽油机的怠速燃料能量消耗量。     

用空燃比法检测汽油发动机油耗的试验研究

用空燃比法检测汽油发动机的耗油量,通过测量发动机的进气岐管压力、进气温度、过剩空气系数,利用发动机的转速和气缸容积等参数,计算其进气量,再由发动机进气量和空燃比求得发动机的燃油消耗量.各传感器信号进入单片机,由单片机、废气分析仪和笔记本电脑串口通信,将相关数据传入电脑和被测车辆录入电脑的相关信息融合计算,即可得到油耗率.结合GPS传给计算机的数据可以算出百公里油耗量.     

混合器对汽油/CNG两用燃料发动机动力性的影响研究

混合器对汽油 /CNG两用燃料发动机动力性有很大的影响。在发动机外特性和进气真空度等实验数据的基础上 ,对影响其动力性的因素进行深入地分析 ,结果认为混合器的喉口直径是影响两用燃料发动机动力性的主要参数 ,因而CNG燃供装置与发动机匹配时 ,混合器喉口直径设计是关键     

混合器对汽油／CNG两用燃料发动机动力性的影响研究

混合器对汽油／CNG两用燃料发动机动力性有很大的影响，在发动机外特性和进气真空度等实验数据的基础上，对影响其动力性的因素进行深入地分析，结果认为混合器的喉口直径是影响两用燃料发动机动力性的主要参数，因而CNG燃供装置与发动机匹配时，混合器喉口直径设计是关键。     

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,CO_2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.     

乙醇燃料均质压燃的燃烧循环变动

在一台由CA6110柴油机改造而成的单缸发动机上进行了乙醇燃料均质压燃燃烧循环变动的研究。结果表明:随着过量空气系数增大,最大燃烧压力、平均指示压力、燃烧持续期的循环变动均增大,燃烧始点的标准偏差减小。随着进气温度的升高,最大燃烧压力升高,而平均指示压力先升高后下降,两者的循环变动均减小,燃烧始点的循环变动增大,燃烧持续期缩短,循环变动减小。引入适量的EGR能显著地改善燃烧速率,降低最大压升率,但EGR过大会使混合气不能稳定、连续地着火燃烧。     

492QC发动机燃用天然气的实验研究

在不同的节气门开度、转速、空气燃料比、点火提前角等运转条件下,对改装的 ４９２ＱＣ天然气发动机和原发动机（燃用汽油）的扭矩、功率、天然气消耗量（或燃油消耗量）、空气消耗量等进行了测量．实验结果表明,当发动机由燃烧汽油时的工作状态直接变换为燃烧天燃气时,发动机的扭矩或功率下降非常大,在最大扭矩点约为燃烧汽油时的１７％;发动机燃用天然气时,与浓混合气条件相比稀混合气条件的扭矩在高速时较大,低速时较小,并且最大扭矩对应的转速较高;增大点火提前角,可使发动机燃烧天然气时的动力性得到改善,但这种改善是有限的．     

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。     

汽油机缸内富氧燃烧的试验研究

富氧燃烧是一种可以实现节约能源和降低污染物排放的内燃机燃烧技术.通过汽油发动机在同一工况工作时,使进气中氧体积分数分别为20.7％、23.2％和25.4％,实现富氧燃烧.研究不同的进气氧体积分数对汽油发动机的燃烧特性和排放特性的影响.研究结果表明：进气氧体积分数增加,发动机缸内压力和燃烧放热率升高,最高燃烧压力相位提前,降低循环波动,发动机燃烧工作稳定;同时减少THC和CO的排放,但NOx的排放量增大.     

Combustion Characteristics of a Single Cylinder Spark Ignition Engine Fueled with Coal Mine Methane

An experimental investigation was conducted on combustion characteristics of a single cylinder spark ignition engine fueled with coal-mine methane (CMM). The CMM was simulated by the compressed nature gas (CNG)/nitrogen blend fuels. The cylinder pressure was measured. The maximum heat release ratio, the flame development duration and the main combustion duration were analyzed with the nitrogen volume fraction in the blends changing from 0% to 35%. The results indicate that the maximum cylinder pressure, the maximum rate of pressure, the flame development duration and the main combustion duration increase and the maximum rate of heat release decreases with increasing nitrogen fraction. When the level of nitrogen volume fraction in coal-mine methane is lower than 20%, the combustion process of engine is stable. But with the level of nitrogen volume fraction over 30%, the cycle to cycle combustion variation is large, especially under low load condition.     

Experimental investigation of effects of bio-additives on fuel economy of the gasoline engine

The matter extracted from palm oil was considered as gasoline additive. The effect of various percentages (0.2%, 0.4% and 0.6%) of the bio-additives on fuel economy of SI engine respectively running on prime gasoline, gasoline with known components, ethanol gasoline, and methanol gasoline under typical urban operation condition 2000 r/min was investigated. The results showed that the bio-additives can remarkably improve the fuel economy of SI engine while operating on all kinds of fuel. The optimal ratio of bio-additive to gasoline depends on the fuel used and on the different engine operating conditions. Besides, the experiments of constant volume combustion bomb, analysis of in cylinder processes, the synchrotron radiation and high-temperature friction were conducted to probe into the mechanism of the bio-additive impact on fuel economy. It indicated that the bio-additives can increase the maximum cylinder combustion pressure, improve exhaust emissions and largely reduce the frication coefficient. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50376045)     

单燃料天然气发动机缸内直喷技术研究

将175F汽油机改造为一台单燃料缸内直喷天然气发动机,并设计了以80C196KC单片机为微处理器的控制系统,探讨了控制电路设计、控制参数匹配及控制策略制定等问题.通过发动机台架试验,检验了控制系统设计及控制方法的有效性,其结果是满意的.用准维双区燃烧模型,以理论计算和实验相结合的方法对燃烧特性进行了研究,揭示天然气燃烧特性,理解燃烧机理,分析了各种结构参数、运行参数对发动机性能的影响,预测发动机参数变化后各性能参数的变化规律,减少试验工作量,为发动机研制开发提供指导.     

基于LabVIEW的内燃机缸压采集与分析系统开发与实验验证

为了能通过分析气缸压力来研究内燃机的燃烧状况,基于LabVIEW开发了一套内燃机缸压数据采集和分析软件．采集软件实现LabVIEW和采集卡之间的通讯,获取缸压和曲轴转角信号．分析软件采用倒拖法确定上止点,基于缸压和曲轴转角信号分析燃烧过程,得到示功图和放热率曲线．利用开发的软件采集了HCCI发动机的气缸压力和曲轴转角信号,并进行了燃烧分析．结果表明该软件能满足燃烧分析功能的基本要求．     

不同气体燃料理化特性对发动机性能的影响

根据对氢、天然气、液化石油气、汽油和柴油理化特性的分析,以及试验结果,对气体燃料(CNG,LPG)发动机的性能进行了研究.结果表明:发动机性能很大程度上取决于燃料的理化特性.气体燃料发动机具有较好的排放性能和经济性能,气体燃料发动机动力下降的主要原因是单位体积的混合气热值较低.     

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。     

混合燃料发动机性能的实验研究

测量并分析了由生物燃料、自来水和市售的93#汽油组成的2种配比的混合燃料发动机的燃料经济性能、动力性能、怠速时的排放性能. 结果表明:与燃烧93#汽油相比,发动机燃烧混合燃料时,怠速时的HC和CO排放显著下降;混合燃料发动机的燃油消耗率在全负荷且转速小于2500r/min的运转条件下降低,在全负荷且转速大于2500r/min的运转条件下升高;在全负荷运转条件下混合燃料发动机的最大转矩下降约6%、最大功率下降约7%,并且发动机的转矩随转速的增加而迅速降低.     

CA6102汽油机燃烧过程的分析与改善

本文通过CA6102汽油机的单缸机燃烧过程试验分析,对现生产的CA6102发动机的燃烧系统原设计作出初步评价,并紧密结合生产实际得出了部份改进工作的结论,为该发动机的改进工作奠定了一定的基础。     

YH465Q-1E改为天然气发动机的电控系统的研制

以原YH465Q-1E汽油机为研究对象，改进了其进气系统和点火系统，采用无分电器高能点火，替换了一套发动机电控系统。阐述了该电控系统的组成及工作原理，实现了一种控制各缸点火时刻及点火线圈导通时刻的方法，该电控系统可精确控制点火时刻和喷气量。