小型点燃式发动机应用LPG的微粒排放特性

介绍了液化石油气(LPG)在点燃式发动机上应用时微粒排放特性的试验研究．试验在一台四行程、水冷125mL单缸电喷式发动机上进行．结果表明,LPG在点燃式发动机上应用时也有大量的微粒排放,但其排放的总颗粒数与使用汽油燃料时基本相同．LPG燃料排放的微粒在粒度分布上有双峰分布的特点,但有时第1个峰的特征不明显,第2个峰对应的粒径大小同汽油机基本相同,发动机中等负荷时的微粒排放量最大,浓混合气的微粒排放量高,微粒的粒数浓度在中等转速时最大。     

BTL/柴油混合燃料对柴油机瞬态工况微粒粒度分布的影响

试验研究了不同添加比例的生物柴油(BTL)混合燃料对高压共轨柴油机瞬变工况下微粒排放的影响,分析了不同瞬变率工况下微粒粒度分布特征,揭示了燃料理化特性对柴油机瞬态工况微粒排放粒度分布的影响规律。研究结果表明:瞬态工况下石化柴油、生物柴油燃料微粒粒数排放均呈双峰结构,核态微粒峰值在10nm附近,积聚态微粒峰值在60nm附近;石化柴油燃料微粒排放以大粒径积聚态微粒为主,占微粒总数的55%以上;BTL燃料微粒排放以小粒径核态微粒为主,占微粒总数的96%以上。随着工况瞬变率的减小,BTL燃料、石化柴油微粒平均数量排放均逐渐减少,BTL燃料下降更明显;石化柴油核态微粒排放受瞬变率的影响较为显著,BTL燃料受瞬变率的影响不明显。对于不同添加比例的生物柴油混合燃料,在小瞬变率工况,微粒排放数量随添加比例的增加缓慢上升;在中等瞬变率工况,添加比小于30%时微粒排放数量基本不增加,但核态微粒所占比例略有上升;在高瞬变率工况,添加比例大于10%时微粒排放数量大幅度上升。     

生物柴油燃料对柴油机不同负荷工况微粒粒度分布的影响

利用TS13090 EEPS微粒粒度测试系统,试验研究了生物柴油、石化柴油燃料微粒稳态工况下的粒度分布特征.研究结果表明,高压共轨柴油机微粒排放粒径绝大部分在300 nm以下,生物柴油、石化柴油燃料微粒粒度分布均呈双峰结构,核态蜂值区域在10 nm附近,积聚态峰值区域在60 nm附近.生物柴油燃料微粒排放以小粒径核态微...     

GDI发动机燃用甲醇及甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究

在缸内直喷汽油机上进行了燃用纯甲醇和甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究,分析了点火定时、喷油定时和过量空气系数对微粒排放的影响规律。试验结果表明:在选定的发动机典型常用运行工况下,燃用纯甲醇燃料(M100)时,缸内直喷汽油机几乎不产生微粒排放;燃用甲醇/汽油混合燃料时(M20或M25),排气微粒数浓度主要集中在核态微粒区域,微粒质量浓度主要集中在积聚态微粒区域,其中M25燃料的微粒排放性要优于M20燃料;随着点火定时的提前,排气微粒数浓度和质量浓度均有所升高;随着喷油定时的提前,排气微粒数浓度降低,微粒质量浓度升高。     

增压柴油机燃用LPG-柴油双燃料掺烧特性研究

采用复合燃料供给方式，在一台增压柴油机上进行了LPG－柴油双燃料掺烧特性试验研究，在不同转速和负荷下对比分析了LPG－柴油双燃料发动机不同掺烧比时的碳烟、NOx,CO,HC排放和燃料经济性。试验结果表明：随着掺烧比的增大，碳烟排放显著下降；NOx排放基本相同，HC排放增加较多，CO排放先增后略减；小负荷下，燃料消耗率略增，大、满负荷下，燃料消耗率先减后略有回升。     

压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料瞬变工况下燃烧及微粒排放特性分析

针对压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料稳态及瞬态工况下的燃烧及微粒排放粒度分布特征进行了试验研究,分析了汽油掺入比例及EGR对发动机稳态及不同瞬变率的恒转速增转矩瞬变工况超细微粒数量排放的影响规律.结果表明:在大负荷工况下采用高汽油掺入比例的汽油/柴油混合燃料能够在不引起NOx显著增加的前提下进一步降低排气烟度,有助于拓展预混合燃烧过程负荷工况范围;但较高汽油掺入比例易导致油气过度混合,对HC及CO排放有不利影响,尤其会导致小负荷工况下CO排放显著增加.综合考虑不同负荷工况下运行情况,认为汽油掺入比例在40%,~50%,左右较为适宜.燃用汽油/柴油混合燃料时排气颗粒物更趋于细化,其微粒几何平均粒径较柴油明显降低.瞬变工况增负荷过程中,各模态微粒数量浓度均有所升高,随汽油掺入比例增大积聚态微粒数量增加程度变缓,当汽油掺入比例达到50%,时,在高瞬变率工况时积聚态微粒数量无明显增加.高比例EGR条件下,瞬变过程中积聚态微粒数量浓度在增负荷初期便急剧增加,燃用汽油/柴油混合燃料有利于缓解瞬态工况积聚态微粒数量急剧增加的程度.     

LPG小型点燃式发动机怠速工况下微粒排放特性研究

介绍了LPG点燃式发动机在怠速工况下的微粒排放特性,试验在一台电控单缸机上进行。通过在不同混合气过量空气系数下的试验,发现理论空燃比附近微粒的排放量最少;在混合气浓区的微粒排放随着过量空气系数变小而增多;在混合气稀区的微粒排放随过量空气系数增大也略有增加。微粒的排放随点火提前角的推迟有先减小后增加的趋势。随转速的增加,粒径峰值逐渐向粒径增大变化。怠速工况下的微粒粒径主要集中在(23．7～133)nm。颗粒物排放浓度与HC排放的浓度在趋势上有较好的一致性。     

喷油参数对直喷汽油机怠速微粒排放影响的试验研究

在一台直喷汽油机上针对怠速工况通过改变喷油时刻和喷油量对微粒排放特性进行了试验研究,研究结果表明:偏浓与偏稀的混合气都会导致怠速工况微粒数量浓度的增加,微粒数量浓度粒径分布呈单峰分布,曲线峰值出现在微粒直径69.8~93.1nm之间,数量级在107~108,主要形态为聚积态。随着喷油时刻的提前,微粒数量浓度因燃油与空气混合时间的增加而减少,粒径分布呈单峰分布,积聚模态微粒数量浓度大于核模态数量浓度,数量级在107~108,微粒表面积浓度随着喷油时刻的提前而减小。     

天然气合成油对高压共轨柴油机燃烧及微粒排放粒度分布的影响

针对高压共轨增压中冷柴油机燃用不同GTL添加比例的GTL/柴油混合燃料,试验研究了不同工况下微粒排放粒度分布特征,分析了GTL添加比例对燃烧及微粒排放粒度分布的影响。研究结果表明:与石化柴油相比,燃用GTL/柴油混合燃料能够降低排气烟度,但当GTL添加体积比超过20%后,排气烟度的改善趋势减缓,高负荷工况更明显。随着GTL添加比例增加,预混合燃烧放热率峰值及缸内压力升高率峰值降低,峰值相位提前,扩散燃烧放热率峰值变化不大。发动机燃用GTL燃料时的微粒数量浓度呈双峰对数分布,核态微粒数量浓度峰值在25%负荷时达到最大值,随着负荷增加峰值降低且逐渐向大粒径方向移动;积聚态微粒峰值随着负荷增加而升高。对于不同GTL添加比例的混合燃料,在中等转速工况,随着GTL添加比例增加,总微粒及积聚态微粒数量浓度增加,核态微粒数量变化不大;高转速工况,燃用G20混合燃料总微粒及核态微粒数量最少,增大GTL添加比例则核态微粒及积聚态数量均有所增加。     

LPG燃料对汽车颗粒物排放影响的试验研究

以改装的液化石油气(liguefied petroleum gas,LPG)轿车为测试对象,在底盘测功机上按照新欧洲测试循环(new European driving cycle,NEDC)结合微粒传感器进行颗粒物排放测试,从全程总量排放、瞬态排放、市郊区对比等多角度进行分析,研究LPG燃料对汽车颗粒物的减排效应。试验结果表明,试验车辆在整个测试循环中,使用LPG燃料相对于汽油燃料的颗粒物总减排率为78.66%,在市区阶段与郊区阶段的减排率分别为59.38%、83.70%;颗粒物排放峰值出现在冷起动阶段,该阶段由起动造成颗粒物增加的作用要大于加速造成颗粒物增加的作用;冷起动过后的市区阶段,颗粒物排放明显降低,但随郊区阶段车速的提高,颗粒物排放仍有上升趋势。     

液化石油气与汽油燃烧特性的对比试验研究

在点燃式发动机上分别燃用液化石油气和汽油,通过采集示功图并进行放热规律计算,对两种燃料在相似工况、相同过量空气系数下的燃烧特性进行对比分析。结果表明,在不改变样机结构和点火提前角的情况下,燃用液化石油气造成样机最大输出功率下降了7.64%。标定工况下,过量空气系数的变化对样机燃用汽油时的功率影响较大。两种燃料标定工况下的比热耗均随过量空气系数的增大而降低,但液化石油气降低的幅度较小。相似工况、相同过量空气系数下,相对于汽油,液化石油气的滞燃期短,燃烧持续期短,燃烧速度快。     

汽油/压缩天然气两用燃料发动机颗粒物排放特性研究

在某款1.4 L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验,用DM S500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000 r/min不同进气压力工况下,对汽油和压缩天然气(compressed natural gas,CNG)的颗粒物排放特性进行采样分析.试验结果表明,两种燃料的总体颗粒物数量(particle number,PN)...     

汽油／液化石油气两用燃料发动机的燃烧过程模拟

建立了汽油/液化石油气两用燃料发动机燃烧过程的双区模型,编制了计算程序。利用该程序可以对发动机燃油和燃气过程分别进行计算,并将计算结果与试验测量结果进行对比分析,两吻合良好。同时对影响发动机燃气性能的参数进行了预测计算。     

492Q汽油机燃用液化石油气后NO_x排放规律的试验研究

介绍了在 492 Q汽油机上燃用液化石油气 (L PG)的台架试验结果 ,得到了其在中高转速下 NOx 排放同空燃比、负荷以及点火提前角等参数之间的关系 ,并将试验结果同汽油机进行了对比。试验结果表明 ,汽油发动机在燃用 L PG燃料时 ,NOx 排放会有所增加 ,需要采取某些措施来加以抑制     

汽油机颗粒物数量排放及粒径的分布特性

采用 DMS500快速颗粒取样分析仪对一台气道喷射国Ⅲ汽油机进行了颗粒物粒径分布特性的试验研究.结果表明,汽油机排气中颗粒物以核态为主,仅部分工况存在积聚态.怠速时呈现包括核态和积聚态的双峰分布;低转速时表现为核态的单峰分布;中等转速时粒径分布范围扩大,既存在核态颗粒物,也存在积聚态颗粒物.相同转速下,随负荷的增加核态颗粒物数密度峰值先降低后增加;相同负荷下,随转速的升高核态颗粒物数密度峰值和峰值粒径均降低,积聚态颗粒物数密度峰值有增加的趋势.催化器对核态颗粒物的净化效果较好,对积聚态颗粒物的净化效果较差,对低转速下的粒径分布有明显影响     

Cylinder pressure, performance parameters, heat release, specific heats ratio and duration of combustion for spark ignition engine

An experimental work were conducted for investigating cylinder pressure, performance parameters, heat release, specific heat ratio and duration of combustion for multi cylinder spark ignition engine (SIE). Ccylinder pressure was measured for gasoline, kerosene and Liquefied Petroleum Gases (LPG) separately as a fuel for SIE. Fast Fourier Transformations (FFT) was used to cylinder pressure data transform from time domain into frequency domain to develop empirical correlation for calculating cylinder pressures at different engine speeds and different fuels. In addition, Inverse Fast Fourier Transformations (IFFT) was used to cylinder pressure reconstruct into time domain. The results gave good agreement between the measured cylinder pressure and the reconstructed cylinder pressure in time domain with different engine speeds and different fuels. The measured cylinder pressure and hydraulic dynamotor were the sours of data for calculating engine performance parameters. First law of thermodynamics and single zone heat release model with temperature dependant specific heat ratio γ(T) were the main tools for calculating heat release and heat transfer to cylinder walls. Third order empirical correlation for calculating γ(T) was one of the main gains of the present study. The correlation gave good agreement with other researchers with wide temperatures range. For kerosene, cylinder pressure is higher than for gasoline and LPG due to high volumetric efficiency where kerosene density (mass/volume ratio) is higher than gasoline and LPG. In addition, kerosene heating value is higher than gasoline that contributes in heat release rate and pressure increases. Duration of combustion for different engine speeds was determined using four different methods: (I) Mass fuel burnt, (II) Entropy change, (III) Temperature dependant specific heat ratio γ(T), and (IV) Logarithmic scale of (P&;V). The duration of combustion for kerosene is smaller than for gasoline and LPG due to high heat release rate. Cylinder pressure measuring technique is a useful tool for understanding and analyzing the combustion characteristics and determining reliable statistical data that cannot measure directly. The present work contributes in determining combustion characteristics, development and optimal operating conditions of SIE for different fuels.     

汽油和液化石油气双燃料供给系统的开发

本文从液化石油气 (LPG)的理化特性和燃烧特点出发 ,阐述了LPG作为发动机燃料的优缺点。介绍了HH4 6 5Q汽油机双燃料 (汽油和LPG)供给系统 ,通过对两者排放性能和动力性能分析 ,展示了液化石油气的应用前景     

汽油—液化石油气双燃料发动机点火系统的优化

本文依据液化石油气和汽油的不同燃烧特性,对CA6102汽油－液化石油双燃料发动机的点火系统进行了优化,实验结果表明各项改进和优化措施效果良好。     

电控汽油机改装LPG发动机试验研究

对Santana2000AJR型电控汽油机改装为IJPG／汽油两用燃料发动机进行了试验研究。结果表明：燃用LPG较燃用汽油,最大功率降低6％,最大扭矩降低12％。节能率最大可达9％,污染物排放中HC、NOx和CO最大降低分别为60．9％、70．6％和90％。通过分析比较,提出LPG发动机的改进方法。