高/低压EGR对汽油机和增压器影响的试验研究

在一款涡轮增压汽油缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)汽油机上进行了高压(HP)废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)和低压(LP)EGR对发动机和增压器性能影响的试验研究。分别对比了HP EGR和LP EGR系统在外特性和部分负荷工况对发动机燃烧、油耗、进排气的影响及增压器相应的工况变化,并分析了出现这些变化的原因。结果表明,汽油机EGR系统能够优化缸内燃烧,减少泵气损失,从而降低油耗。低压EGR系统在部分负荷工况热效率比高压EGR更高,主要原因为低压EGR系统的涡轮增压器可利用的尾气能量更多,且进入发动机的废气温度较低,能进一步优化缸内燃烧。     

电控五气门汽油机稀燃与废气再循环性能对比研究

在一电控喷射稀薄燃烧五气门汽油机上，以稀薄燃烧汽油机电控开发系统及相应的废气再循环系统为试验平台，对五气门汽油机在各种进气模式下实施稀混合气燃烧及废气再循环时的燃油消耗率和排放性能进行了详细的试验研究，进而对本发动机的稀燃性能与废气再循环性能进行了比较，分析实施不同方法对发动机性能的不同影响效果，实验结果表明，采用分层EGR技术以后，EGR比率可达32％，稀燃和分层废气再循环都有效地降低了NOx排放，分层废气再循环对NOx降低的效果更为明显，而且降低速度更快，尤其在中、低负荷，可以使排气中的NOx降低85％～95％．对于油耗，稀燃的效果显然要好于废气再循环，在较高负荷尤为明显，稀燃可显著降低HC、CO，分层EGR对HC、CO排放降低幅度不大。     

增压直喷式柴油机EGR率测试及优化研究

针对增压直喷式柴油机,开展了应用废气再循环技术降低NOx排放的研究.研究了不同EGR率对发动机13工况下性能和排放的影响规律,并优选了发动机13工况下EGR率.利用设计的EGR电控系统,实现了发动机EGR率的自动控制,并通过试验对EGR系统进行了验证.     

考虑外部冷却EGR的增压直喷汽油机爆震发生时刻预测模型

针对包含外部废气再循环(EGR)的汽油机爆震预测模型进行研究,通过一搭载外部冷却EGR系统的2.0,L增压直喷汽油机进行了高负荷工况下不同EGR率的爆震试验.在此基础上,评估了获得广泛应用的Douaud-Eyzat爆震模型在无EGR和有EGR工况下爆震发生时刻的预测性能,并利用遗传算法,基于Livengood-Wu积分公式提出了考虑外部EGR影响在内的新的爆震发生时刻预测模型.结果表明:Douaud-Eyzat模型在EGR率小于5%的工况下,具有较好的爆震预测性能,但随着EGR率的增加,模型计算的爆震起始点与试验值之间的误差也越来越大;提出的考虑EGR影响在内的爆震预测模型,不仅在无EGR工况下显示了较好的预测性能,而且在EGR率为2%~25%内均实现了较好的爆震预测性能.     

废气再循环对增压二甲醚发动机性能和排放影响的试验研究

以一台增压二甲醚发动机为研究对象,研究废气再循环(EGR)对二甲醚发动机性能和排放的影响.试验结果表明,EGR率增大,进气量减少.低负荷下,适当的EGR量会使发动机的油耗率降低.在中高负荷下,EGR的加入会导致油耗率增大,经济性恶化.随着EGR率的增加,发动机Nox排放大幅度下降,高负荷时下降幅度更大.EGR率增大,HC排放上升.EGR率在一定范围内时,EGR率对CO排放影响不大,但当EGR率超过一定范围时,EGR率增加会引起CO排放急剧加大.EGR率对二甲醚发动机的碳烟排放影响不大,碳烟排放测试值保持为零.在二甲醚发动机上采用废气再循环,没有碳烟增大的压力,确定各工况下的最佳EGR率时,只需在Nox排放和燃油经济性以及CO之间进行折中.低负荷时可以采用大的EGR率,高负荷时EGR率不宜过大.     

船用柴油机循环废气对燃油经济性和废气排放的影响

为测试循环废气对燃油耗率、NOx和碳烟排放的影响,在一台8缸4冲程直喷式水冷船用柴油机上对不同的负荷和转速进行了试验。不管试验工况如何,试验中燃油喷射正时固定为上止点前38℃A。进气氧气浓度通过进气空气流量和废气再循环中的氧气浓度测定,废气氧气浓度在排气歧管上测定。由进气氧气与燃油耗率的比值计算的平均当量比,被用来分析评价废气再循环率（EGR）对NOx和碳烟排放的影响。结果发现比油耗受废气再循环率的影响较小,由于进气和排气氧气浓度下降以及当废气再循环率增大时当量比增大,NOx排放明显降低,而在某一给定负荷和转速下,特别是较高负荷时,碳烟排放随着EGR率的增大而加剧。基于NOx和碳烟排放这种关联关系,在不增加比油耗的条件下,在韩国重载柴油机排放标准范围内,不同的柴油机工况的最佳EGR率可以粗略估计。     

废气再循环方式对汽油机燃烧和颗粒排放特性的影响

研究了不同废气再循环(EGR)方式下,汽油机的燃烧与颗粒排放特性.结果表明,由进气道引入废气的分层废气再循环(分层EGR)方式与由节气门前引入废气再循环(总管EGR)方式相比,汽油机稳定燃烧的EGR率范围大,而且前者比后者的汽油机指示热效率高.在相同负荷下,分层EGR方式下汽油机连续循环中各个循环的指示平均有效压力比总管EGR方式下的更加集中,前者的燃烧更稳定.两种EGR方式下汽油机排气中单位体积内的核态颗粒物和表面积数随着EGR率的增加而降低,而且在相同EGR率下,分层EGR方式下的值比总管EGR下的值高.单位体积内积聚态颗粒物数和总表面积随着EGR率的增加,先减少后增加,但在相同EGR率下,分层EGR方式下的值要比总管EGR下的值低.     

汽油机EGR系统开发及应用

废气再循环(EGR)技术是将发动机排气系统中一部分废气引入进气系统,重新进入气缸参与燃烧的过程。作为改善发动机油耗和排放污染物的综合技术,已被证明是一种行之有效的的技术措施。当前国内汽油机EGR系统的应用并不常见,很多公司尚处于前期开发阶段,但随着该技术的不断挖掘和市场应用,必将会形成一套完善的开发体系。     

废气再循环单向阀对燃气发动机性能的影响

废气再循环（EGR）系统可以有效地降低燃气发动机热负荷、爆燃风险及氮氧化物（NOx）排放量，具有提高发动机经济性的作用。单向阀作为EGR系统的一个重要部件，可以起到提升发动机低转速段扭矩和降低发动机气耗的作用。对比EGR系统有无单向阀时对燃气发动机性能的影响，验证A、B两款单向阀对于提升发动机性能所起的作用，以及在燃气发动机复杂工况条件下自身的可靠性。使得结论可为燃气发动机匹配合适的EGR单向阀提供参考。     

不同压缩比米勒循环和低压废气再循环对增压直喷汽油机性能影响

通过对一台增压汽油直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机活塞和凸轮型线的重新设计实现了高压缩比米勒循环,并在此基础上引入了废气再循环(EGR),研究了不同压缩比米勒循环和EGR综合作用对发动机的性能影响。结果表明:增大压缩比和采用米勒循环技术对爆震影响存在取舍(trade-off)关系,低速全负荷下高压缩比米勒循环相比原机油耗略有上升;而低压冷EGR技术由于缸内稀释冷却作用可以优化燃烧相位,对外特性工况有效燃油消耗率有明显的改善作用;在部分负荷工况下,压缩比的增加和米勒燃烧循环可使油耗较原机下降6.3%,在整合低压冷EGR技术后,油耗进一步下降3.1%。可以得出结论,合理地增加压缩比,采用米勒循环技术并匹配低压冷EGR技术,可以大幅改善发动机的燃油经济性。     

可变涡轮增压器在柴油机国Ⅵ换气系统开发中的试验研究

在一台满足国Ⅳ排放法规的4缸柴油机上,进行了满足国Ⅵ排放法规的换气系统开发的试验研究,试验采用可变喷嘴环涡轮增压器(VNT)和废气再循环(EGR)控制阀,对EGR率的引入进行精确控制,配合喷油参数的调节,研究其对柴油机性能和排放的影响。结果表明:VNT可实现发动机EGR率的有效引入,可大幅度降低发动机机内NOx排放水平,但烟度上升明显;EGR阀配合VNT关闭度调节,在保持机内NOx排放不变的基础上,可实现比油耗(BSFC)和烟度的折中;在引入EGR的基础上,配合喷油参数优化,可在满足发动机国Ⅵ原排放控制目标的前提下,保持发动机BSFC水平与原机基本相当或略好。     

外部EGR对于汽油机性能和排放的影响研究

外部废气再循环(EGR)技术可以提升汽油机的燃油经济性,降低爆震倾向,搭建了低压EGR系统,研究了外部EGR对于汽油机性能和排放的影响.外部EGR可以降低NOx和CO排放,但是THC排放增加.通过优化后处理配方比例,可以降低后处理成本;对于经济性,EGR率达到23％,油耗可以降低约10 g/(kW·h),对于动力性,E...     

YC4112ZLQ柴油机电控EGR系统的研究

为了降低柴油机的氮氧化物排放，对YC4112ZLQ增压中冷柴油机进行了电控废气再循环(EGR)技术的研究。试验研究了不同EGR率对发动机各个工况下性能和排放的影响规律，据此针对欧洲Ⅱ号标准优选出了各个工况下的最佳EGR率，并对最佳EGR率下的控制参数进行了电控标定。利用标定结果，设计了一套电子控制系统，用于该柴油机的实际运行。试验结果表明，与原机相比，加入EGR以后，在微粒排放略有增加的情况下，NOx排放下降12．9％，使13工况排放全面达到欧洲Ⅱ号标准的要求。     

柴油机实现高EGR率方法的计算分析

废气再循环是简单有效地减少NOx排放的方法。本文讨论了在柴油机中实现EGR的方法，并以一台4缸柴油机为例计算了不同工况条件下高、低压EGR系统的柴油机性能参数变化情况。结果表明：低压EGR系统在NOx排放上优于高压EGR系统；在高压EGR系统中，背压阀的位置对柴油机性能有一定影响；带有稳压箱的低压EGR系统在相同EGR率下油耗增加和功率损失最小。     

重型甲醇发动机增压器匹配仿真与试验

针对13 L M100甲醇发动机增压器匹配开展相关研究工作。基于发动机相关数据建立一维热力学模型并进行数值计算与仿真分析，针对发动机油耗率、废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）率、排温、喘振裕度等综合因素匹配出最优增压器并进行试验验证。试验结果显示，增压器方案1在转速为1 200 r/min时EGR率为20.5%，外特性最低油耗率可降至438 g/（kW·h），最大涡前排温为700 ℃，满足发动机性能开发指标。     

可变增量的EGR控制策略对柴油机瞬态排放的影响

针对涡轮增压柴油发动机在瞬态工况下因涡轮延迟现象所导致的碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)排放相对较高的问题,研究瞬态工况下废气再循环(EGR)变化率与发动机动力性能和排放性能之间的变化规律,搭建基于AVLPUMA系统的柴油发动机瞬态排放测试平台,监测瞬态工况下EGR变化率、进气质量流量与NOx、PM和THC排放物之间的变化关系,在此基础上提出一种可变增量的EGR控制策略.结果表明:通过该策略能够快速有效地降低发动机的喷油量,提高新鲜空气进入气缸的质量流量,提高瞬态空燃比,改善燃烧,最大程度地降低涡轮延迟现象对发动机造成的不利影响;在试验工况条件下,使用该策略可使累计颗粒物排放最高降低83.5%,.     

废气再循环对车用汽油机热功转换过程的影响

为提高车用汽油机部分负荷下的燃油经济性,探讨了废气再循环(EGR)对汽油机热功转换过程的影响。基于某款汽油机的性能试验数据,搭建并标定其仿真模型,研究了多种部分负荷工况下EGR对汽油机性能的影响。结果表明:就换气循环而言,随着EGR率的增大,进气压力增大,泵气平均有效压力(PMEP)减小,未冷却的EGR对PMEP减小的幅度更大;就高压循环而言,燃烧温度下降导致传热损失下降,从而使高压循环热效率增加。由缸内热平衡分析可知,有效热效率的提高主要依赖于缸内传热损失的减小,其次才是泵气损失的减小。在1 300r/min、0.295MPa时,采用20%的EGR率可以使有效热效率提升4.5%。     

不同增压型式在柴油机国Ⅵ换气系统开发中的试验研究

在1台满足国Ⅳ排放法规的4缸轻型柴油机上,进行了面向于满足国Ⅵ排放法规的换气系统开发的试验研究,试验分别采用废气放气阀式涡轮增压器(WGT)和可变喷嘴环涡轮增压器(VNT),配合废气再循环(EGR)阀开度的调节,研究其对柴油机性能的影响,试验结果表明:增压器压气机和涡轮机效率随EGR阀开度变化不大,VNT压气机效率与WGT基本相当,而涡轮机效率在发动机中高速工况提升明显,整体高出15%～20%;VNT在发动机中高转速工况,平均泵气压力(PMEP)和空燃比整体优于WGT,发动机换气系数改善3%～5%,燃烧热效率提升1.5%左右;在满足发动机国Ⅵ机内原始排放目标的情况下,发动机匹配VNT,经济性改善明显,较WGT综合油耗可改善2%～3%。     

柴油机电控EGR系统的研究

系统地阐述了废气再循环(EGR)电控系统的开发流程,重点讨论了电控系统的组成以及软硬件的结构与设计,对EGR的控制策略进行了初步研究,并同时考虑到信号的抗干扰能力,分析了该系统的发动机台架试验结果。     

增压中冷柴油机EGR数值模拟与试验研究

建立了带废气再循环(EGR)系统的增压中冷柴油机工作过程热力学计算模型,并进行数值模拟,模拟计算与试验结果表明两者基本吻合,误差在合理范围内。在此基础上,研究EGR在不同工况下对柴油机动力性、经济性和排放性的影响,并根据柴油机的综合性能对各工况下最佳EGR率进行优化,得出理想的EGR控制MAP图。最后按照模拟计算结果搭建试验平台,并进行试验研究。研究结果表明:13工况排放测试循环工况的NOx和碳烟排放分别为3.0g/(kW.h)和0.45g/(kW.h),满足欧Ⅳ排放法规的要求。