点燃式缸内直喷甲醇发动机甲醛和未燃甲醇排放特性

基于气相色谱和液相色谱相结合的甲醛和甲醇测量方法,试验研究了点燃式缸内直喷甲醇发动机甲醇喷射正时、点火正时和过量空气系数在均质燃烧模式下对甲醛和未燃甲醇排放的影响。试验结果表明,甲醇喷射正时、点火正时和过量空气系数对该发动机甲醛和未燃甲醇排放有显著影响,并且甲醛和未燃甲醇排放随喷射正时、点火正时和过量空气系数的变化呈相反的变化趋势。推迟喷射甲醇、提前点火及采用稀混合气可以降低甲醛排放。     

电控喷射甲醇发动机掺烧液化石油气的冷起动着火特性

在一台125mL单缸电控喷射点燃式甲醇发动机上进行了掺烧LPG后冷起动瞬态工况着火特性的试验研究。基于循环控制研究了LPG掺烧量、甲醇和LPG的喷射时刻对甲醇发动机冷起动着火特性和HC排放的影响。试验结果表明:低温起动时进气道内喷射适量LPG可使点燃式甲醇发动机可靠起动;LPG掺烧量对甲醇发动机冷起动着火特性有很重要的影响;合理控制LPG的喷射时刻可提高起动可靠性,降低HC排放。     

电控LPG发动机首循环冷起动特性

研究了喷射脉宽、点火提前角、环境温度、起动电压对LPG发动机首循环冷起动性能的影响。试验结果表明:喷射脉宽对电控喷射LPG发动机首循环冷起动特性有极其重要的影响。合理控制喷射时刻和喷射脉宽,并有合适的点火提前角,可达到“即喷即着”的冷起动效果,显著降低HC的排放。     

环境温度对点燃式甲醇发动机冷起动性能的影响

基于循环控制试验研究了环境温度对电控喷射点燃式甲醇发动机首循环起动着火特性和HC排放的影响。结果表明,环境温度对该发动机起动着火特性有显著影响。环境温度低于16℃时,不采取辅助起动方法,无论首循环喷射多少甲醇燃料,也无法使点燃式甲醇发动机起动。采用电热塞预热进气管和进气道喷射适量LPG均可使甲醇发动机低温下可靠起动,实现理想的"即喷即着"的首循环着火。环境温度显著影响甲醇发动机冷起动时燃料蒸发速度和混合气浓度。环境温度升高,甲醇发动机首循环可靠起动的喷射脉宽减小,起动性能改善。     

EGR协同点火对火花辅助压燃汽油机性能的影响

研究了EGR率及点火时刻对火花辅助压燃(SACI)燃烧及排放特性的影响,分析了SACI模式下放热模式切换时刻与燃烧参数之间的关系。结果表明,外部废弃再循环(EGR)可以有效降低SACI燃烧压力升高率,在抑制爆震的同时起到了改善燃油经济性和NO_x排放的作用;SACI切换时刻与获得最佳动力性和经济性的CA50存在对应关系,调整点火时刻将CA50和SI/CI切换时刻分别调整在9～10°CA ATDC及2°CA ATDC范围内,发动机可以获得最佳的扭矩和有效燃油消耗率(BSFC)。     

应用推迟点火、废气再循环及过稀混合气降低稀燃甲醇发动机NO_x排放

为降低稀燃时NO_x排放及改善燃油消耗率-NO_x排放"(be-NO_x)"折中关系,以一台基于柴油机改制的进气道喷射点燃式甲醇发动机为试验对象,在1400r/min、4.52kg/h甲醇消耗量工况条件,以及1.5过量空气系数和21°CA BTDC点火提前角的基础上,研究了推迟点火、废气再循环(EGR)及过稀混合气3种策略对稀燃甲醇发动机燃烧和NO_x排放的影响。结果表明:3种策略均能在机内有效净化NO_x排放,实现接近零排放的效果。在相同NO_x排放水平下,与过稀混合气策略相比,EGR策略的燃烧滞后和延长程度有所减弱,循环变动降低,而推迟点火策略的燃烧更为滞后,但燃烧持续期和循环变动减小。对比而言,EGR策略能获得更佳的"be-NO_x"折中关系;推迟点火策略的"be-NO_x"折中性能虽较EGR策略有所降低,但排气温度有所升高,有利于提高样机在低负荷时后处理器的转化效率,从减小排放角度具有一定应用潜力。     

混合动力用甲醇发动机快速起动性能

为了解决城市工况中混合动力用发动机频繁停机/再起动导致排放恶劣的问题,提出以甲醇作为混合动力用发动机快速起动的燃料,并对采用甲醇燃料的发动机快速起动性能进行试验研究.试验用发动机为点燃式进气道喷射自然吸气汽油机,加装一套甲醇喷射系统可作为甲醇发动机,再通过加装一台交流电机来模拟混合动力发动机快速起动过程,采用自主开发的电子控制单元对试验系统进行控制.试验结果表明,相比于采用汽油燃料,采用甲醇燃料时,发动机高转速快速起动阶段消耗燃料的比能耗降低,发动机的火焰发展期和快速燃烧期都有所缩短,起动过程中的碳氢、一氧化碳和氮氧化物排放都明显减少.     

二冲程CNG直喷发动机混合气形成过程数值解析

二冲程发动机具有结构简单、体积小、升功率高、便于维修等特点而应用广泛,良好的混合气质量可显著提升发动机的动力性、经济性及排放特性。文章采用壁面引导式二冲程压缩天然气CNG直喷发动机作为增程式电动车动力源,利用Solidworks建立二冲程CNG直喷发动机三维实体模型,通过光学纹影实验验证了数学模型的正确性,并采用CFD软件FIRE数值解析了不同工况下不同CNG喷射时刻发动机缸内混合气的形成过程,确定最佳燃料喷射时刻,改善缸内CNG-空气混合气质量。结果表明:增程模式下的部分负荷工况(4 800 r/min、60%负荷),CNG喷射时刻为60°～70°CA BTDC时,在火花塞点火时刻(25°CA BTDC)可形成良好的分层混合气,燃烧室内整体空燃比能达到40∶1;冷启动—暖机工况(1 800 r/min、20%负荷)和大负荷工况(4 800 r/min、100%负荷)运转时,在活塞上行排气道关闭前喷射CNG,优化喷射时刻能形成理想的均质理论混合气,且不造成燃料短路。     

现代汽车发动机电控汽油喷射系统研究

研究了现代汽车发动机电控汽油喷射系统中点火提前角、空燃比、发动机转速和负荷对排放的影响。试验结果表明：上述因素对发动机排放均具有明显的影响，但在均质混合气燃烧过程中，点火提前角是影响排放的最主要因素。     

点燃式甲醇发动机冷启动临界着火边界

针对点燃式甲醇发动机低温下启动困难,基于单循环燃料喷射策略试验研究了甲醇最小循环喷射量、环境温度、预热和进气道内喷射液化石油气(LPG)等参数对甲醇发动机冷启动临界着火边界的影响。试验结果表明:甲醇最小循环喷射量、环境温度、甲醇喷射正时和点火正时角度差、预热和气道内喷射LPG量及甲醇和LPG喷射正时角度差决定甲醇发动机冷启动的临界着火边界;环境温度低于16℃时,甲醇发动机必须使用辅助启动措施方可启动;电热塞预热可使甲醇发动机在0℃以上环境温度下启动;喷射LPG可使甲醇发动机在-13℃以上环境温度下启动。     

甲醇喷射定时对甲醇柴油双燃料压燃式发动机性能的影响

将甲醇作为主燃料,用柴油作为点火燃料,研究了不同甲醇喷射定时对压燃式发动机性能的影响。结果表明:引燃柴油在上止点前21℃A喷射条件下,在上止点前23℃A喷射甲醇时发动机的经济性最佳,缸内的统计最大压力在小负荷时随着甲醇喷射定时提前而降低,在大负荷时随着甲醇喷射定时提前而提高。双燃料发动机的最大压力标准方差随着甲醇喷射定时提前而增大,在上止点前26℃A喷射甲醇时发动机的动力性最佳,气缸内压力波动随甲醇喷射定时提前而变大,当在上止点前29℃A喷射甲醇时点火柴油不能把甲醇燃料可靠点燃。     

甲醇含量对二甲醚发动机性能和排放的影响

通过在纯二甲醚中掺混甲醇,研究燃料成分中甲醇含量的变化对二甲醚发动机性能和排放的影响。结果表明,随着甲醇含量的增加,二甲醚发动机的燃油消耗率增大、排气温度升高,HC、CO等气体排放增加, NO x 排放减少,发动机低负荷运行时影响更为显著;当甲醇含量高于3％时,二甲醚发动机 HC排放显著增大,从发动机性能和尾气排放方面综合考虑,车用二甲醚燃料成分中甲醇含量以不高于3％为宜。     

点燃式甲醇发动机配气相位的优化设计

以一维进排气管流动和缸内零维燃烧模型理论为基础,建立了点燃甲醇发动机的工作过程计算模型.通过计算结果与实验数据的对比,对模型的精度和可靠性进行了验证.依据建立的模型,针对几种不同的进气迟闭角(IVC)和排气提前角(EVO)分别在3个工况下进行发动机的性能参数模拟计算,由此各自初步筛选出三组角度,最后用排列组合方法进行再次优化分析,确定了一组最佳的进气迟闭角、排气提前角和气门重叠角.     

甲醇/柴油双燃料发动机超低排放集成控制试验研究

在一台非道路共轨柴油机上增设一套甲醇喷射系统,实现了甲醇/柴油双燃料燃烧模式,在非道路国Ⅳ排放法规稳态八工况(NRSC)测试条件下,利用尾气分析仪和FTIR对比研究了纯柴油模式和双燃料模式的排放特性,并系统分析了DOC+DPF+SCR后处理系统对双燃料发动机尾气排放的转化效率。试验结果表明：甲醇/柴油双燃料燃烧模式的NO_x和Soot排放明显低于纯柴油模式,而CO、HC、甲醇和甲醛排放却高于纯柴油模式;经过后处理系统后,对CO和HC排放的转化效率高于99%,同时NO_x和Soot的平均降幅分别为84%和90%,而双燃料模式的甲醇和甲醛排放能够被高效氧化,平均净化效率在90%以上。NRSC测试结果表明双燃料发动机加装DOC+DPF+SCR后CO、HC、NO_x和PM比排放指标均低于非道路国Ⅳ和欧Ⅴ排放法规限值。     

Review: Investigation of Partially Pre-mixed Charge Ignitions (PPCI) Engine Mode

This paper embraces the key points of unpolluted internally combusted engine emissions. Core objective is focused on the recent effort to improve compression ignition(CI) and spark ignition(SI) engine to have fuel-efficient and minimized pollutant emissions. There are many advanced internal combustion engines to overcome the challenges of conventional compression ignition engines of the high level of particulate matter(PM) and oxides of nitrogen emission. One of the latest options on which many ...     

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。     

发动机燃用纯甲醇时点火提前角实验研究

用火花塞点火方式在改装的发动机上进行了燃用纯甲醇的研究,指出点火性能与转速、喷射提前角、负荷、喷射压力、喷射速率、燃烧室形状和火花塞参数等有关。     

车用汽油机EGR率、点火定时和空燃比的优化

通过对安装EGR阀的CA6 10 2试验机进行EGR率、点火提前角、空燃比等因素的匹配试验 ,分析其变化规律 ,找出安装EGR阀后发动机点火和供油的最优匹配。在保持经济性指标的同时 ,最大限度地改善排放