火花点燃式甲醇汽油发动机冷起动过程燃烧特性研究

随着欧Ⅲ及以上排放法规的实施,对发动机冷起动过程排放的控制显得越来越重要。在一台3缸进气道喷射汽油机上开展了甲醇-汽油对冷机起动及其后怠速暖机过程燃烧和排放特性影响的研究。缸内压力数据分析表明在汽油中加入甲醇,可以明显改善冷起动过程缸内燃烧。随着添加比例的增加,发动机起动后的50个循环火焰发展角和快速燃烧角都明显缩短,平均指示压力升高。研究中设计了一种新颖的准瞬态排放采样系统,测量了冷起动和暖机过程的HC和CO排放。环境温度5℃下测量结果表明,HC和CO排放随着甲醇添加比例增加明显降低,发动机燃用M30时,HC降低了40％,CO降低了70％,排气温度在起动200s时也比原汽油机升高了140℃。     

甲醇-汽油混合燃料对汽油机性能影响的试验研究

在一台多点电喷汽油机上,开展了燃用不同掺混比的甲醇-汽油混合燃料时发动机的经济性、排放特性研究。结果表明:电喷汽油机燃用低掺混比甲醇-汽油(小于30%)时,随着甲醇掺混比的增加,经济性有所改善,有效热效率明显提高;CO的排放有明显改善,中低负荷时HC排放有所改善,高负荷时HC排放增加,NOx排放相当,而怠速工况时,排放特性变差。     

直喷汽油机二次喷射改善冷起动性能的研究

通过一台直列4缸汽油机分析了喷油模式对直喷汽油(GDI)发动机冷起动过程及冷态怠速过程的影响.结果表明:通过调整喷油策略可以改变缸内混合气的燃烧过程,在二次喷油比例为0.6∶0.4、喷油定时分别为上止点前300°CA和140°CA、环境温度为-30℃条件下,发动机的燃烧特性最佳,HC排放最低.在车辆冷起动过程中,通过二次喷射可以有效缩短混合气的滞燃期和燃烧持续期,以达到缩短起动时间、提高起动性能的目的.在起动后的怠速阶段,采用二次喷射可以大幅提高发动机的燃烧稳定性,有效消除怠速不稳的问题.在闭环控制阶段,通过二次喷射合理组织缸内混合气分布,可以有效改善减稀混合气造成的车辆抖动问题.此外,缸内混合气燃烧过程的优化可以有效降低冷起动过程的HC和CO排放,但会造成NOx排放的小幅升高.     

点燃式 LPG 发动机暖机过程的排放特性与优化控制研究

介绍了冷起动暖机过程中HC和CO排放特性及其控制策略的研究.试验在一台单缸四行程125 cm3LPG电控喷射点燃式发动机上进行.通过对三效催化器前后HC和CO浓度的测量,计算出相应排放的转换效率.基于点火提前角的调整控制,使怠速转速控制在±25 r/min.研究了不同怠速转速和节气门开启角度对总排放和转化效率的影响,结果发现,本试验样机暖机阶段排放最优控制的怠速转速为1 500 r/min,节气门开启角度是11.5°.     

甲醇灵活混合燃料系统研究

提出新型灵活混合燃料系统,采用甲醇和汽油双油路独立设计,结合城市循环工况(NEDC)的仿真分析,建立了甲醇和汽油的灵活燃料特性场,实现两种燃料根据工况的灵活配比。新方案在解决甲醇燃料的腐蚀、溶胀等技术问题的同时,还可以解决甲醇燃料冷起动困难、非常规排放高等问题,实现发动机的工况优化。研究结果表明:新方案可以降低HC、CO和NOx等常规排放物排放量,非常规排放物甲醛的排放仅为工信部排放限值的17%。     

点燃式发动机燃用不同燃料的冷起动着火特性

基于循环控制策略,在一台125 mL单缸四行程电控喷射点燃式发动机上,分别燃用汽油、LPG和甲醇3种燃料进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究.在只喷射一次燃料的情况下,确保汽油、LPG和甲醇发动机可靠起动时,研究循环喷射量和环境温度的影响.试验结果表明,循环喷射量对汽油和LPG发动机可靠起动影响显著,合适的循环喷射量即可保证汽油和LPG发动机可靠起动;环境温度对甲醇发动机可靠起动影响最显著,循环喷射量次之,环境温度低于16 ℃时,不采取辅助起动措施,低喷射压力下喷多少燃料都不能使甲醇发动机起动;同一喷射时刻,汽油和LPG发动机可实现"即喷即着"的理想着火,甲醇发动机要比汽油和LPG发动机晚一个循环着火.     

甲醇汽油混合燃料电喷汽油机的排放特性的研究

本文通过在多点电喷汽油机改用不同比例的甲醇汽油混合燃料与纯烧汽油时的对比试验来研究甲醇汽油混合燃料发动机的排放特性。研究表明：使用低比例混合燃料M20时,其CO排放降低明显,HC排放在中、低负荷时相当,在大负荷时降低,NOx排放基本保持不变;使用高比例混合燃料M85时,在全部负荷的工况下,NOx排放均有显著降低。排气经三效催化转换器后,醇、醛排放都可以被控制在极低的水平。     

基于首次着火循环的低温冷起动特性

从发动机首次着火循环的单一循环特性分析入手,研究了以液化石油气(LPG)为燃料的电控喷射小型点燃式发动机低温冷起动首次着火循环的燃烧情况.当环境温度从-9~4℃变化时,对不同过量空气系数对冷起动的首次着火循环的影响进行分析,结果表明环境温度对冷起动首循环的HC排放有很大影响,而对着火或起动瞬态转速影响不大;过量空气系数直接影响发动机冷起动首循环的着火可靠性和HC排放.通过研究,得出保证此LPG发动机首次着火循环可靠起动时的最佳过量空气系数为0.74左右.     

氢-汽油双燃料发动机性能试验研究

介绍一种氢—汽油双燃料发动机，这种双燃料发动机装有余热制氢装置，可用甲醇制取氢并燃用氢与汽油混合燃料。作者对余热制氢装置及氢—汽油双燃料发动机的各项性能进行试验研究。试验结果表明，装有余热制氢装置的氢—汽油双燃料发动机功率和扭矩有所提高，外特性和负荷特性燃油消耗率下降5．3％一7．5％；怠速排放中CO和HC均有所减少。     

快速空气加热器减少汽油机冷起动排放的试验研究

利用汽油机自身的燃油供应系统,建立了高压点火、低压喷射的快速空气加热器(RAH),使用这种加热器对汽油机冷起动过程的排放进行了试验研究.研究表明:RAH能快速加热进气,并且本身排放量较少.在环境温度为-2 ℃时,仅需加热32 s就能使进气温度由9 ℃上升至30 ℃,在发动机起动后还会继续升高.在发动机起动后最初40 s内,经预热的进气可使HC和CO排放分别降低46 %和36.4 %,在同样的时间燃用乙醇汽油,可使HC和CO排放分别降低33.4 %和11.1 %.结果表明RAH为有效的降低汽油机冷起动排放的装置.