降低直喷发动机NOx和碳烟排放的试验研究

为了改善自然吸气直喷柴油机的排放性能，试验研究了喷油嘴孔径、喷孔锥角及喷油泵柱塞直径等参数对发动机NOx和碳烟（DS）排放的影响。试验结果表明，在保持发动机动力性及经济性的情况下，优化匹配这些参数，可以改善发动机的排放性能，使之达到美国环境保护局第二阶段非道路用途发动机排放标准的要求。     

天然气电控发动机的匹配研究

提出了正交试验法与神经网络相结合建立发动机性能与运转参数间的动力性模型、经济性模型及排放模型的方法,并以这些模型为基础建立目标函数和约束条件,采用遗传算法进行运转参数实时优化。在913CNG天然气电控发动机上进行的动力性能和排放性能匹配试验结果表明其动力性能达到了设计指标,排放性能满足国家标准要求,采用的方法切实可行。     

小型发动机燃用汽油、乙醇和LPG燃料的排放对比

对125mL发动机燃用汽油、乙醇和液化石油气(LPG)时的过量空气系数和点火提前角与排放性能之间的关系进行了试验研究．指出了影响这三种燃料发动机排放性能的敏感参数的合理取值范围．通过对比试验，验证了发动机燃烧乙醇可降低NOx排放浓度．发动机燃烧LPG时，低HC排放的空燃比范围比其它两种发动机空燃比范围广．研究结果可为小型汽油、乙醇和LPG发动机参数匹配提供参考。     

混合器式液化石油气小型发动机排放性能的研究

对液化石油气发动机的排放性能进行了台架试验研究 ,分析了影响液化石油气发动机排放指标的最敏感参数——过量空气系数与发动机排放之间的关系。开发了一种易于控制空燃比从而使排放性能优良的液化石油气混合器。利用该混合器可以使液化石油气发动机在动力性达到汽油机 95 %的条件下 ,HC和 CO排放指标优于汽油机 ,并且整车排放达到欧 标准。     

燃油喷射参数对直喷式柴油机燃烧性能与排放的影响

此项研究的目的是探讨在直喷式柴油机中,燃油喷射参数对燃烧性能和排放的影响。柴油机的循环情况和燃油喷射参数在发动机燃烧过程和排放中起了重要作用。 为了获得喷油参数对柴油机的燃烧性能与排放的影响情况,在带有副燃烧室的单缸直喷式柴油机上进行了试验。 试验结果表明,在不同燃油喷射压力和进气气流情况下,副燃烧室能降低排放和改善发动机性能。我们还发现,增加燃油喷射压力可提高气缸压力、气体温度,降低排放。     

汽油机点火系统参数对其性能及排放的影响

基于现有1.5 L自然吸气发动机,研究了火花塞间隙和点火线圈能量对发动机性能和排放的影响。试验结果表明,本次试验所选用火花塞间隙和点火线圈能量,对发动机扭矩的影响非常轻微。这两项参数对发动机排放中一氧化碳、氮氧化物及颗粒物的影响较小;而对碳氢排放有着更大的影响。     

柴油/CNG双燃料发动机排放性能的试验研究

在设计开发的CA6113BN-01柴油/CNG双燃料发动机的基础上，通过改变燃烧系统参数，柴油供油系统参数和在天然气供气系统参数等，研究了这些参数变化时对柴油/CNG双燃料发动机排放特性的影响。试验结果表明：柴油/CNG双燃料发动机的燃烧室形状对双燃料发动机性能，排放的影响较小。NOx、HC排放量随提前角的变化趋势和柴油机相似，提前角增大，NOx排放量增加，HC排放量也增加，提前角对CO排放影响较小。喷油器的开启压力提高可以有效地改善双燃料发动机的排放。     

火花点火缸内直喷灵活燃料发动机的开发

对一台采用火花点火、缸内直喷、周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇、乙醇和汽油时系统参数进行优化,获得系统燃用这三种燃料时各自的最优参数。根据优化结果不同的参数对发动机性能影响的程度进行折中,获得灵活燃料发动机的系统参数,实现了在不改动发动机的前提下灵活燃用此三种燃料。发动机性能研究表明：由于采用分层燃烧,灵活燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料和汽油时的NOx排放分别仅为柴油机的10％～40％和21％～78％,CO排放低于1％,HC排放略高于柴油机,燃用醇类燃料时可实现无烟燃烧,燃用汽油时仅在高负荷运转时存在少许碳烟。     

压缩比对直喷天然气发动机燃烧与排放特性的影响

在缸内直喷火花点火天然气发动机上开展了压缩比为8、10、12和14的燃烧和排放特性研究。研究结果表明,压缩比对发动机性能、燃烧和排放有较大影响。压缩比增加,发动机充量系数增加,燃烧速率加快,热效率提高。缸内最高燃烧压力、最高燃气平均温度和最大压力升高率等燃烧参数随压缩比的增加而增加;HC和CO排放随压缩比的增加而降低,NOx随压缩比的增加而增加。压缩比过高会导致HC排放的增加,当压缩比大于12时,发动机在中高负荷出现轻微爆燃现象,NOx排放明显增加。综合考虑直喷式天然气发动机的动力性、经济性和排放性能,认为发动机的最佳压缩比设置在12比较合理。     

基于排气成分的发动机性能研究

根据气体分析仪测量发动机5种排气成分(HC、CO、NOx、CO2、O2)的干浓度、由台架实验得到发动机的动力性和燃油消耗特性参数，基于这些测试参数，推导出发动机排气性质、混合气空燃比、充气效率、污染物比排放等计算模型，并对模型开展了灵敏度分析。由此，开发了以发动机台架测功和气体分析仪为硬件平台的发动机综合性能(动力性、燃油经济性和排放性能)测试及分析的软硬件系统，并实现对某增压柴油发动机增压性能的评价、某摩托车汽油发动机化油器的改进。