用火花塞光纤传感器对爆震燃烧的试验研究

本文应用自行研制的火花塞光纤传感测量系统对 ＢＪ４９２Ｑ汽油机爆震燃烧进行测量和研究,同时用压力传感器、振动传感器进行对比,分析了爆震燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,ＣＨ（４３１．５ｎｍ）、Ｃ２（５１６．５ｎｍ）、Ｈ２Ｏ＊（５８８ｎｍ自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内为自由基光辐射。爆震较强工况,只出现一个光强峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。压力曲线与光强曲线有很好的一致性。试验表明,火花塞光纤传感器抗干扰好,成本低,工作可靠,信号强,完全可用于爆震测量。     

二冲程汽油机着火时刻的火焰光谱分析

二冲程汽油机排气污染严重，尤其是燃烧混合油、浓混合气时有害物排放量大，着火时刻火焰光谱分析表明，ＣＨ９４３１．５ｍｍ）及Ｃ２（５１６．５ｍｍ）自由基光强峰值比较强，尤其是ＣＮ（３８７ｎｍ）自由基光强峰值比较突出。根据Ｆｅｎｉｍｏｒｅ机理可以解释排气中ＮＯＸ的生成机理。     

内燃机爆燃现象的分析

主要论述汽油机中燃料燃烧时中间产物ＯＨ（３０６．４ｎｍ）、ＣＨ（４３１．５ｎｍ）、Ｃ２（５１６．５ｎｍ）自由基的吸光度在正常燃烧和爆燃时的不同变化,在燃烧室中心区和终燃区的差别,并分析了发生爆燃时柴油机及快速压缩机型中的压力－时间变化关系,这有助于进一步弄清爆燃的机理。     

汽油机中火焰辐射光谱的初步研究

采用一套精密的光电系统对汽油机着火和燃烧过程中的火焰光谱进行了测量和分析，试验结果表明，着火过程中存在着不同燃烧中间产物大量光谱，着火后ＣＨ及Ｃ２自由基的光强迅速增加，而其它自由基的强减少了ＣＨ自由基光强的变化较之缸内压力变化能够给出更准确的关于着火延迟及燃烧终点的信息，过量空气系数和温度的变化已经通过光学诊断技术测量了，分别测量４３１ｎｍ和５７ｎｍ，５０２ｎｍ和７９７ｎｍ的发光强度可以估算过量空     

SAYVOL_EC2燃油全能增效剂掺入重油在燃气轮机上的燃烧试验

ＳＡＹＶＯＬ－ＥＣ２是英国塞维尔化学有限公司（ＳＡＹＶＯＬ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ ＬＴＤ）研制的燃油全能增效剂。文中给出了常规镁盐抑钒剂和ＳＡＹＶＯＬ－ＥＣ２添加剂分别掺入重油在燃气轮机燃烧试验台的对比燃烧试验结果。试验结果初步表明：ＳＡＹＶＯＬ－ＥＣ２燃油全能增效剂在燃烧效率、抑钒、降ＮＯｘ等方面都优于常规镁盐抑钒剂。     

新型喷腾旋风炉煤燃烧实验研究

喷腾旋风燃烧是一种基于正交强旋流动原理的新型高效清洁燃煤技术。本文在以前工作的基础上，对炉体结构进行改进，并在改进的模型炉中燃用５ｍｍ以下散煤，进行了燃烧实验研究。用Ｋ型（镍铬－镍铝）铠装热电偶测量了炉内温度分布，用ＣＯＳＡ６０００ＣＤ气体分析仪测量了污染物排放，探讨了底吹风与进煤量，底吹风与１次风、２次风的匹配关系，并进行了效率分析。实验结果表明，改进后的结构更有利于煤的火焰稳定和强化燃烧，可以在小型燃煤炉中实现高效低污染燃烧。研究结果为进一步探讨喷腾旋风燃煤技术的机理并把该技术应用于生产实践提供了技术依据。     

La2O3对CH4氧化的催化机制

本文研究了Ｌａ２Ｏ３对ＣＨ４氧化燃烧和氧化偶联的催化机制。实验采用的是分子束技术，以及俄歇电子能谱（ＡＥＳ），四极柱质谱（ＱＭＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）等表面分析技术。实验结果表明ＣＨ４分子的平动能和Ｌａ２Ｏ３表面的晶格氧（Ｏ２－）是催化氧化ＣＨ４的两个关键因素。燃烧室内壁涂以稀土氧化物催化层将会提高燃烧效率和减少废气污染。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

粉煤流化床燃烧中N2O的生成特性

粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）是一项燃烧效率高,同时实现炉内脱硫,低ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ排放的新型高效、清洁煤燃烧技术,在一座０．３ＭＷ的试验台上,研究了其Ｎ２Ｏ生成与分布特性,包括床层温度Ｔｂ、流化速度Ｕｏ、二次风率Ｒ２,ＰＣ－ＦＢ流化床燃烧区（ＦＢＣＺ）出口氧浓度Ｏ２、钙硫化（Ｃａ／Ｓ）对ＦＢＣＺ出口Ｎ２Ｏ浓度的影响;以及各层二次风份额（Ｒ２ｉ％）及悬浮空间燃烧区（ＦＣＺ）的温度分布与炉内Ｎ２Ｏ浓度分布的     

用C＋＋、Matlab编制多区模型对燃烧控制因素进行评价

本文以ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０和Ｍａｔｌａｂ５．３语言为开发手段，建立了准难多区燃烧模型，并用这一模型对１５０ＱＡ汽油机的不同点火提前角对燃烧的影响进行了计算分析和评价。     

活塞异形燃烧室容积测量方法的研究

有些汽油机为了改善混合气的形成和燃烧而采用异形燃烧室,由于活塞的燃烧室为铸造成型且为不规则形状,燃烧室容积的测量存在一定的难度,传统的测量方法存在密封及盖板下易产生气泡等问题,影响测量精度,而燃烧室容积为法规项,直接影响到发动机的压缩比和排放性能,因此,需要一种精确、简便的测量异形燃烧室容积的方法。本文对异形燃烧室容积的测量方法进行研究,总结出一种新的方法,此方法解决了以往测量方法的缺点,有操作简单、测量精度高、通用性强等优点。     

含氧燃料对内燃机燃烧和排放性能的影响

列举醇类、醚类、酯类、生物柴油等及其作为含氧燃料添加剂与汽、柴油混合的混合燃料性能，介绍部分纯质含氧燃料及其混合燃料对内燃机燃烧和排放的影响。研究表明，醇类燃料及其与汽油的混合燃料能够降低点燃式发动机的HC和CO排放，使发动机的动力性和经济性提高；二甲醚燃料、柴油与DMC或ADMM等的混合燃料对降低压燃式发动机的微粒排放具有显著的作用。含氧化合物混入燃油中有利于降低内燃机中HC，CO等物质的排放。     

柴油机燃烧探索

对柴油机预混合燃烧、低温扩散燃烧、高强化超清洁燃烧、当量比燃烧等新型燃烧方式进行了概述;介绍了分开循环发动机的工作原理;提出了低压缩比、高升压比、高膨胀比的复合热力循环和建立在该循环基础之上的复合发动机概念。首次披露了贯穿距可设定的、具有高雾化性能的交叉喷孔喷嘴,该喷嘴除了用于柴油机外,还可以用于直喷式汽油机等装置。     

Evolution,challenges and path forward for low temperature combustion engines

Universal concerns about degradation in ambient environment, stringent emission legislations, depletion of petroleum reserves, security of fuel supply and global warming have motivated research and development of engines operating on alternative combustion concepts, which also have capability of using renewable as well as conventional fuels. Low temperature combustion (LTC) is an advanced combustion concept for internal combustion (IC) engines, which has attracted global attention in recent years. LTC concept is different from the conventional spark ignition (SI) combustion as well as compression ignition (CI) diffusion combustion concepts. LTC technology offers prominent benefits in terms of simultaneous reduction of both oxides of nitrogen (NO_x) and particulate matter (PM), in addition to reduction in specific fuel consumption (SFC). However, controlling ignition timing and combustion rate are primary challenges to be tackled before LTC technology can be implemented in automotive engines commercially. This review covers fundamental aspects of development of LTC engines and its evolution, historical background and origin of LTC concept, encompassing LTC principle, its advantages, challenges and prospects. Detailed insights into preparation of homogeneous charge by external and internal measures for mineral diesel and gasoline like fuels are covered. Fuel requirements and fuel induction system design aspect for LTC engines are also discussed. Combustion characteristics of LTC engines including combustion chemistry, heat release rate (HRR), combustion duration, knock characteristics, high load limit, fuel conversion efficiencies and combustion instability are summarized. Emission characteristics are reviewed along with insights into PM and NO_x emissions from LTC engines. Finally, different strategies for controlling combustion rate and combustion timings for gasoline and mineral diesel like fuels are discussed, showing the way forward for this technology in future towards its commercialization.     

火花点火发动机碗形燃烧室的设计与研究

本文介绍了在同一台单缸汽油试验机上分别采用浴盆形和压缩比不同的碗形燃烧室进行动力性、经济性、排放指标和燃烧过程分析的对比试验研究。结果表明，采用碗形燃烧室，发动机的总燃烧期缩短，循环变动下降，适合采用较高的压缩比。在排放指标大致相当的条件下，动力性改善，节油效果达１０％以上，具有良好的实际应用价值。在国产汽车发动机向小缸径、高转速、高压缩比的方向发展时，采用碗形燃烧室将会取得良好的效果     

燃烧参数对汽油/柴油双燃料HPCC性能和排放影响的试验

在一台改造的单缸柴油机上,转速为1,500,r/min、平均指标压力为0.9,MPa工况进行了不同参数对汽油/柴油双燃料高比例预混合低温燃烧(HPCC)方式燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,调整EGR率和汽油比例可实现HPCC燃烧过程优化,在保持发动机高燃油经济性的前提下使NOx和碳烟(Soot)排放大幅降低;进气压力对Soot的影响不明显,但进气压力过低将限制汽油比例的提高,NOx排放偏高,进气压力过高使燃烧效率和热效率降低;提高柴油喷油压力,滞燃期延长,最大压升率及最大爆发压力降低;提高喷油压力可同时降低NOx和Soot排放,但喷油压力对燃烧效率、指示油耗、HC和CO排放影响不大.在HPCC燃烧中,通过优化EGR率、汽油比例、进气压力和柴油喷油压力,在不使用后处理器的前提下可使NOx和Soot排放分别低于0.4,g/(kW.h)和0.003,g/(kW.h),并保持较高的热效率,但HC和CO排放偏高,需要采用有较高转换效率的氧化后处理器加以解决.     

LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧试验研究

基于循环控制,详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧的燃烧及排放特性。试验在一台电控LPG进气喷射单缸风冷四冲程125 mL发动机上进行,采用膜式富氧方法实现富氧进气燃烧。研究表明:当过量空气系数大于0．7时,富氧进气燃烧缸压峰值与空气相比增加不显著,此后随混合气加浓,富氧进气燃烧缸压峰值开始明显大于常规空气进气燃烧;过量空气系数在0．4～0．876时,富氧进气燃烧与常规空气进气燃烧相比,HC排放没有较大降低,在此范围之外,富氧显著降低HC排放;过量空气系数在0．4～0．7,富氧与空气相比CO显著降低;富氧进气燃烧,使得首循环NO排放大幅增加;计算放热率发现,富氧燃烧速度比常规空气进气燃烧更快,放热更集中。     

Stoichiometric H2ICEs with water injection

For the most part, gasoline engines operate close to stoichiometry because of the high power density and the easy after treatment through the very well established three-way catalytic converter technology. The lean burn gasoline engine suffers major disadvantages for the after treatment still requiring aggressive research and development to meet future emission standards more than for the lower power density compensated by the better fuel conversion efficiency running lean. Hydrogen engines are usually run ultra-lean to avoid abnormal combustion phenomena and possibly to avoid the emission of nitrogen oxides without the difficult non-stoichiometric after treatment. While the ultra-lean combustion of hydrogen may reduce the formation of NOx within the cylinder but makes the power density very low, the only lean combustion of hydrogen requires after treatment for NOx reduction. The suppression of abnormal combustion in hydrogen engines has been a challenge for the three regimes of abnormal combustion, knock (auto ignition of the end gas region), pre-ignition (uncontrolled ignition induced by a hot spot prior of the spark ignition) and backfire (premature ignition during the intake stroke, which could be seen as an early form of pre-ignition). Direct injection and jet ignition coupled to port water injection are used here to avoid the occurrence of all these abnormal combustion phenomena as well as to control the temperature of gases to turbine in a turbocharged stoichiometric hydrogen engine.