废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响

对按特定比例混合制得的具有不同着火性的丁醇/柴油混合燃料的燃烧及排放特性进行了试验研究,分析了丁醇掺混比例、废气再循环量等参数对发动机燃烧和排放的影响规律。试验结果表明:随着丁醇比例的增大,发动机滞燃期延长,预混合燃烧量增大,燃烧定容性有所改善;混合燃料配合使用废气再循环能够实现NOx和烟度的同时降低,但在一定程度上会导致发动机的动力性和燃油经济性变差。通过合理调整燃烧相位与废气再循环(EGR)率的匹配关系,能够在较低的总体排放水平下,恢复因燃用醇类燃料造成的动力性损失,提高发动机效率及燃油经济性。     

混合气质量对乙醇发动机均质压燃燃烧特性的影响

在一台经改造而成的单缸均质压燃（HCCI）发动机上,以乙醇为燃料研究了不同循环供油量和废气再循环（EGR）率对HCCI燃烧的动力性、经济性和排放性的影响。结果表明：乙醇燃料HCCI燃烧有较高的指示热效率,最高可以接近60％;最高平均指示压力Pmi为0．6MPa;过量空气系数φa和EGR率的合理组合可以有效控制HCCI燃烧的着火正时和NOx排放,但是EGR的加入会导致HC和CO排放增加。     

废气再循环对直喷汽油机燃烧及排放影响的仿真

应用计算流体力学(CFD)软件对一台带有废气再循环(Exhaust gas recirculation,EGR)系统的均质缸内直喷(Gasoline direct-injection,GDI)汽油机进气冲程至作功冲程排气门开启时段进行了三维仿真,研究了不同EGR率和过量空气系数λ对缸内状态及排放特性的影响,探讨了温度场、火焰面密度、NO浓度场、CO浓度场、微粒浓度场等参数的变化趋势。结果表明:EGR率为10%时,能在对燃烧过程影响不大的情况下有效降低排放质量;同时,在缸压稍有下降的情况下,λ=1.1时能有效降低排放质量;λ=1.0时能保持较高的缸压和中等的排放水平。     

混合气质量对乙醇发动机均质压燃燃烧特性的影响

在一台经改造而成的单缸均质压燃(HCCI)发动机上,以乙醇为燃料研究了不同循环供油量和废气再循环(EGR)率对HCCI燃烧的动力性、经济性和排放性的影响。结果表明:乙醇燃料HCCI燃烧有较高的指示热效率,最高可以接近60%;最高平均指示压力Pmi为0.6MPa;过量空气系数a和EGR率的合理组合可以有效控制HCCI燃烧的着火正时和NOx排放,但是EGR的加入会导致HC和CO排放增加。     

可变几何截面增压器/废气再循环对重型柴油机性能和排放的影响

将HOLSET400可变几何截面增压器(VGT)应用于CA6DL2-35E3重型柴油机上,并在涡前位置建立了高压回路废气再循环(EGR)系统。在ESC测试循环下分别进行了VGT及VGT/EGR的性能规律试验。试验发现配备此VGT系统的柴油机,试验目标参数均存在特定的VGT开度拐点,而对性能改善最明显的开度均出现在拐点附近。因此采取拐点控制VGT开度可充分发挥VGT的效能,改善除NOx外其余气体排放及燃油经济性。通过VGT驱动废气回流可实现28%高EGR率(转速1330 r/min、25%负荷率)。试验目标参数存在特定EGR率拐点(NOx除外),而在拐点对应EGR率范围内降低NOx排放的同时不会对发动机其他性能参数产生太大影响,具备综合优化发动机气体排放和燃油经济性的潜力。     

废气再循环发动机通过国Ⅲ检测

中国重型汽车集团有限公司自主研制的废气再循环（EGR）发动机“WD615”，经国家汽车检测机构组织的专家团的全方位详细检测，确认其满足国Ⅲ排放要求。是目前国内唯一采用EGR技术的国Ⅲ柴油发动机。至此，中国重汽集团已拥有“电控共轨”和“电控EGR系统”两种技术类型的国Ⅲ排放系列发动机。     

天然气发动机空燃比控制策略的研究与仿真

介绍了天然气发动机空燃比的比例-积分-微分控制、模糊自适应整定比例-积分-微分控制以及神经网络等各种控制策略,并对其进行了Matlab/simulink仿真,分别建立了仿真模型,给出了不同控制策略下的仿真结果图形曲线。通过仿真结果分析并对比了各种控制策略的控制特点,指出了在实际应用中需注意的问题。     

排气道废气再循环策略下实现汽油可控自燃的气门定时区域

在装备有电控液压驱动可变气门机构的单缸机试验系统上,研究了使用排气道废气再循环(EGR)策略实现汽油可控自燃(CAI)时,气门定时对汽油CAI的影响。试验结果表明,在转速1000 r/min、过量空气系数λ为1条件下,采用进气门开启定时不变时(IVO=40°CAATDC)排气门关闭定时,(EVC)在126~176°CA ATDC范围内能够实现汽油CAI;采用EVC定时不变(EVC=146°CA ATDC)时,IVO在28~60°CA ATDC范围内也能够实现汽油CAI。EVC对从排气道吸入的废气的影响要大于IVO。在能实现汽油CAI的气门定时区域内,IVO变化范围仅为45°CA,EVC变化范围可达120°CA。     

船用柴油机废气再循环性能评估及应用

针对增压柴油机废气再循环(EGR)性能评估问题,特别是"小样本"下的最优决策,提出了一种基于不等权优化的评估及决策方法。首先,在TBD234V12型相继增压柴油机上搭建高压废气再循环系统,采集柴油机缸内爆压、燃油消耗率、NO_x、CO及烟度等主要参数试验数据,建立最优关联分析模型,用来不同EGR方案的初步评价。其次,根据柴油机不同负荷工况,通过客观优化方法建立综合评价模型。最后,基于MATLAB GUIDE设计和建立了增压柴油机EGR性能综合评估及最优决策仿真平台。仿真结果表明:低负荷时小EGR率对应的综合评估值更高,因此宜采用较小EGR率;高负荷时,较低EGR率对应的综合评估值较低,较高EGR率获得了更高的评估值,但是过高的EGR率的综合评估值反而下降,因此不宜采用过高EGR率。仿真优化平台可以快捷、方便地解决增压柴油机EGR性能评估及最优决策问题。     

空燃比波动对压缩天然气发动机TWC甲烷起燃特性的影响

针对压缩天然气(Compressed natural gas,CNG)发动机专用三元催化器(Three way catalyst,TWC)中空燃比波动影响甲烷起燃特性的重要因素,以小样试验为基础建立数值模型,考虑空燃比波动对甲烷起燃特性进行仿真计算,探究空燃比波动的振幅、浓燃占空比和波动中心的影响因素及规律。结果表明:在空燃比波动的一定范围内,空燃比波动振幅的增大会降低甲烷的起燃温度(T_(50))和完全转化温度(T_(90));空燃比波动的浓燃占空比越大,会使催化器内部的载体轴向平均温度升高,有利于甲烷水蒸气重整反应,相对降低甲烷的T_(50)和T_(90);空燃比波动的中心由偏稀变为偏浓,可以促进甲烷起燃;CNG发动机专用TWC工作在微浓的进气条件下有助于甲烷的起燃。     

基于EGR策略的重型柴油机瞬态空燃比优化控制

针对某些重型柴油机在进气中冷后加入足量的EGR较为困难,瞬态工况下EGR优化后的发动机排放性能恶化的问题,从精确控制EGR流量、优化空燃比、降低排放的目的出发,在一台CY6D180高压共轨重型柴油机上进行了大量的试验研究。基于排放优化原则,研究了利用节气阀配合EGR阀引入EGR后的发动机稳态特性,提出了一种两阀联合关开优化发动机瞬变排放性能的策略。进行了瞬态工况条件下的对比试验验证。结果表明:本文设计的瞬态空燃比控制方法在保证烟度排放值在3.5%限度内的情况下,NOx的排放量也不超过稳态工况点的10%。     

EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响

通过可变喷嘴增压器(VNT)和废气再循环(EGR)系统的匹配试验,考察了VNT对发动机排气和进气的压差以及EGR率的影响规律,研究了降低四缸增压柴油机的排放问题。试验结果表明,EGR系统能在不改变柴油机动力性、经济性和烟度排放的基础上,使柴油机NOx排放量降低20%~47%。VNT通过调节废气涡轮增压器涡前压气后的压差,可将EGR率提高2%~12%。     

步进电动机控制在柴油机EGR控制系统的应用

排气再循环 (ExhaustGasRecirculation(EGR) )已证明是降低发动机NOX 排放的有效措施 .在研制的直喷 1110型柴油机变EGR率控制系统中 ,油门位置传感器和转速传感器获得柴油机的工况点 (转速 /扭矩 )信号 ,空气流量传感器取得的控制反馈信号通过AD转换输入单片机AT89C5 1,单片机发出控制信号控制步进电动机从而调整EGR阀开度 .用于调节柴油机再循环排气量的EGR阀门是柴油机EGR系统的关键部件 ,所以控制EGR阀的步进电动机的控制驱动问题是柴油机EGR自动控制系统的重要环节 .着重探讨了单片机AT89C5 1控制驱动步进电动机 70BF2 - 3的相关技术和问题 ,并给出了EGR系统对柴油机排放和燃油经济性的影响 .     

直喷式柴油机起动过程排放历程分析

柴油机冷机起动排放高于热机起动,为了分析其排放的变化历程及形成原因,利用瞬时转速及燃烧测试系统,在直喷式柴油机上进行了冷机与热机起动对比试验。试验结果表明,冷机起动整个过程中供油量较高,导致冷机起动总体排放量比热机高。冷机起动初始期失火循环和燃烧不完全循环以及过渡期滞后燃烧循环较多,导致这两个阶段的HC和CO排放明显升高。降低起动供油量,减少在起动初始期和过渡期产生的不完全燃烧和失火循环,是降低柴油机起动过程排放、进行燃烧过程优化控制的重点。     

甲醇汽油发动机甲醛排放的测量与分析

针对目前发动机尾气排放测量中还没有一种可以有效收集发动机尾气中甲醛排放的方法,利用甲醛与水互溶的特性,设计了根据溶水法收集发动机尾气中甲醛排放的装置,在试验中取得了良好的效果。同时探索利用分光光度法测量发动机尾气中的甲醛排放,试验证明使用分光光度法测量发动机的甲醛排放是可行的。利用以上装置和方法对不同比率的甲醇汽油在不同工况下发动机尾气中甲醛排放特性进行了研究,结果表明:甲醛排放与燃料中甲醇含量成正比,与发动机转速和负荷成反比。     

燃料十六烷值对小型柴油机排放特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统,试验研究了燃料着火性对小型直喷式柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下排放特性的影响规律。研究结果表明:在稳态工况下,随着燃料十六烷值的增大,滞燃期缩短,HC、NOx排放降低,消光烟度增加;在恒转速增转矩瞬态工况,随着十六烷值的增大,烟度排放恶化,NOx排放降低。综合考虑消光烟度和NOx排放,存在一个最佳十六烷值。对于排气烟度,燃料十六烷值存在2个界限,当十六烷值小于50或大于60时,对消光烟度影响明显加剧。     

电控EGR台架试验设计与应用

为了降低柴油机氮氧化物(NOx)的排放,在YC6A260电控组合单体泵增压柴油机上,设计并加装了包括文丘里管、废气再循环(EGR)冷却器、EGR阀的电控EGR系统,并对所设计系统进行台架试验.结果表明,电控EGR系统可以很好地实现废气再循环,且能很好地降低NOx的排放,验证了此EGR系统的有效性,对EGR系统在重载柴油机上的应用有一定的参考价值.     

内燃机换气损失的定量研究

定义了牛顿理想气流的概念,理论推导出了用于计算实际气体流能量的牛顿理想气流能量方程。基于对LJ491QE1汽油机的试验研究,应用牛顿理想气流能量方程定量计算出该汽油机的换气损失。研究结果表明:自然吸气、进气道喷射式汽油机的小负荷工况,进气损失功率占有效功率的比例较大;大负荷工况,排气损失功率占有效功率的比例较大。本文提出的内燃机换气损失的定量计算理论对于深入研究内燃机的实际循环损失具有重要意义。