起动初始条件对GDI汽油机反转直接起动模式实现的影响

针对一台4G15缸内直喷汽油机试验研究了冷却水温、活塞初始位置、油轨内燃油压力等起动初始条件对反转直接起动模式实现的影响,并分析了在不同初始条件下膨胀缸和压缩缸控制参数的优化选取策略。研究结果表明:随着初始条件的变化,与之相匹配的优化控制参数也有所改变。燃油压力和冷却水温降低后,需采用较浓的混合气。冷却水温在70~80℃之间时有利于反转起动模式的实现,提高燃油压力同样也有利于反转起动模式的实现。为使反转直接起动模式成功实现,活塞初始位置需要控制在适当的范围内,当压缩缸活塞初始位置处于上止点后曲轴转角为-60°~70°之间时,在压缩缸和膨胀缸相继着火后可使发动机获得较大的正向转动速度,有利于提高起动响应性。     

直喷汽油机直接起动停止技术研究发展与展望

能源和环境危机给汽车工业界提出了挑战,直接起动停止技术作为一项节能减排的关键性技术,目前已经受到越来越多的关注。其中直喷汽油机由于其直喷的特殊性,能够不依靠起动电机而直接在缸内喷油点火起动发动机,使得直接起动停止技术在能够在更多的车型上推广应用。但时至今日,直喷汽油机的直接启动技术仍然存在着较大的技术难关,本文将对其发展过程中存在的一些关键性问题进行阐述,并展望未来发展方向。     

缸内直喷发动机热机起动模式的研究

在缸内直喷发动机上分别研究传统起动模式、压缩缸起动模式和膨胀缸燃烧辅助起动模式三种起动模式,对比分析了其起动过程中起动转速特性、起动HC排放和起动耗电量。研究结果表明:相比传统起动模式,压缩缸起动模式和膨胀缸燃烧辅助起动模式在起动速度和起动耗电量方面均有较大优势,尤其后者起动耗电量几乎节省一半;在起动HC排放方面,压缩缸起动模式没有太大的增加,而膨胀缸燃烧辅助起动模式因其膨胀缸燃烧不良以致有一定程度的增加;压缩缸起动模式的综合性能更具优势。     

VVT对GDI发动机中等负荷燃烧及排放的影响

为了应对日益严格的排放法规,充分挖掘VVT技术对增压直喷汽油机在节能减排方面的潜力,试验研究了VVT技术对车用GDI发动机最常用工况燃烧及排放的影响.结果表明:适度调节进排气VVT,燃油经济性能够得到有效改善,最大改善5.8％;随着气门重叠角的增大,燃烧滞燃期和持续期增大,CA50延后,最大缸内压力、最大放热率降低,T...     

基于起动电流判断GDI首次循环着火特性的测试系统开发

基于起动电机转速与电流特性,开发了一种通过测量起动电流来检测首次循环着火特性的系统.对比分析不同起动条件下的电流曲线可以判定出首、次循环不同的着火特性:与纯起动机拖动电流曲线对比,如果前两个波峰重合,而之后曲线分离,则可以判定出首、次循环都失火;如果第一个波峰重合,之后的曲线分离,则可以判定出首循环失火;如果从第一个波峰开始曲线就出现分离,则可以判定首次循环都着火.这种判定系统与集成的缸压传感器判定相比,具有成本低廉,实用性高的特点.     

某GDI发动机二次喷油策略的试验研究

本文研究了某汽油机缸内直喷(Gasoline Direct Injection,GDI)发动机二次喷油策略对自然吸气直喷发动机燃烧性能、经济性和排放性的影响规律,优化了二次喷射比例和时刻,为该类型发动机相关参数优化提供了数据积累和依据.试验工况下,随着二次喷油比例的增加,燃烧质量变差,缸内爆发压力降低,缸内燃烧温度降低...     

缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和分层燃烧的数值研究

应用修正的多维流体力学计算程序KIVA-3V对缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和混合气分层燃烧过程进行了数值模拟。修正的子模型包括改进的燃油薄膜雾化模型、油滴破碎模型、油滴分布模型、初始缸内气体滚流模型、油滴蒸发模型以及燃烧模型。针对一种典型的三菱缸内直喷汽油机燃烧室结构在部分负荷工况下的燃油喷雾和分层燃烧进行了数值模拟。分析了不同的喷油器位置,缸内逆向滚流强度以及喷油时刻对火花塞附近混合气浓度的影响。计算结果表明,这些参数对燃油分层模式,点火过程以及燃烧特性都有显著影响,不适合的参数将导致火花塞间隙附近燃油空气混合气过稀或过浓从而使燃烧恶化。对缸内直喷汽油机部分负荷工况而言,燃烧室构形、缸内气体流动组织以及喷油时刻的优化设计对实现成功的分层燃烧起着重要作用。     

俄产A-01M型发动机起动装置的改装

近年来，国内进口了一定数量俄罗斯产工程机械，而其中大多数机械发动机的起动方式为汽油机起动．汽油机的运转又由电起动机或人力绳拉起动．这种起动方式的优点是起动可靠，即使气温在-40℃时也不会丧失起动能力，且具有很大的拖动潜力，特别适用于在严寒条件下工作的大功率工程机械柴油机．但这种起动方式结构庞大，操作繁琐，起动时间长，同时又需要两种燃料，工作中易产生故障，加上作为进口机械，维修缺乏配件或配件价格太高，所以在我国，尤其在长城以南地区（冬季平均气温高于或等于-10℃）不宜使用．为此，需要加以改装，即用国产的…     

直喷汽油机热机起动首循环着火特性

为实现缸内直喷汽油机热机快速起动,可直接向处于压缩或膨胀冲程的气缸喷入燃油起动,但其首循环着火具有特殊性.在一台4G15缸内直喷汽油机上,研究了活塞初始位置、冷却液温度和喷油参数对首循环着火的影响.结果表明：当冷却液温度为100,℃、活塞初始位置距离压缩上止点小于90°C A时,在混合气偏浓和偏稀处出现失火区;随着活塞...     

缸内直喷汽油机直接起动的燃烧和排放特性

分析了不同起动位置下缸内直喷汽油机直接起动过程中起动缸的燃烧和排放性能,采用快速HC采集仪对起动缸缸内以及排气中的 HC 进行测量,研究起动缸缸内混合气浓度和排放性能,通过缸压和运动规律的研究确定优化后的喷射量和起动位置．研究结果表明,喷油量同缸内实际当量比呈线性关系,起动缸容积越小,喷射燃油的加浓比例越大．在保证着火可靠性不出现失火现象的前提下,增大燃油喷射量,使得起动缸内燃烧变差,HC 排放量增加;增大起动缸的容积,则起动性能及排放均有所改善,较为优化的起动缸位置为压缩上止点前70°～80°,CA.     

直喷汽油机喷油器热负荷和积碳的试验

在一台缸内直喷汽油机上采用喷油器温度测试装置,进行了不同参数对喷油器温度影响的研究以及喷油器温度对积碳形成影响的研究.结果表明:随负荷增加,密封环上游和密封环处的温度明显降低;密封环下游温度先增大后略有下降;头部温度增加至132～147℃,但远小于汽油90％蒸馏温度(190℃).燃油对喷油器有极高的冷却作用;燃烧相位推...     

基于两阶段燃油喷射的直喷汽油机离子电流特性的试验

基于两阶段燃油直喷的汽油机研究了首次喷油时刻、第2次喷油时刻、两阶段喷油比例以及点火时刻对起动首循环缸内燃烧离子电流特性的影响.分析了不同燃烧边界条件下直喷汽油机缸内燃烧反相离子电流峰值及其相位的变化,进而探讨了缸内压力及放热率之间的关系.此外,分析了分层燃烧直喷汽油机典型燃烧情况下的离子电流波形特征,并且对比了分层混合气和均质混合气燃烧模式下离子电流波形特征.结果表明,调整首次喷油时刻、第2次喷油时刻以及两阶段喷油比例主要是改变缸内混合气形成特性,尤其是火花塞附近的局部混合气浓度,影响了火焰传播速度,进而也影响了形成的离子电流的强弱.提前和推迟点火时刻均导致反相离子电流峰值减小.另外,4种典型的燃烧(失火、部分燃烧、伴有后燃以及正常燃烧)情况下,离子电流波形特征有着显著的差异,且反相离子电流峰值和积分信号在4种情况下依次增大,伴有后燃的情况下在做功冲程后期再次出现离子电流峰值波形.     

甲醇缸内直喷分层充量燃烧系统的匹配与性能研究

综合缸内直喷发动机壁面引导、喷雾引导和气流引导分层燃烧系统的特点,在1台4缸柴油机改造的火花点火缸内直喷式甲醇发动机上,开发了1种复合导流分层充量燃烧系统.对影响燃烧系统性能的导流面位置、油束的空间分布、涡流比(Ω)、喷油定时(θfj)、点火定时(θig)、喷油器启喷压力(VOP)等主要参数进行了数值模拟和试验优化研究.结果表明:甲醇缸内直喷分层燃烧发动机可以实现过量空气系数(φa)为2.23的分层燃烧,在转速为1 500 r/min、平均有效压力为(pme)0.45 MPa时,有效热效率(ηet)达29.7 %.该甲醇发动机虽然对进气涡流比非常敏感,但循环变动小,在宽广的工况范围内能稳定燃烧,较好地实现了分层燃烧系统的优化匹配.     

二次燃油喷射对自吸直喷汽油机低速性能影响的试验研究

对一台自吸直喷汽油机采用不同的燃油喷射模式在2 000r/min全负荷工况进行试验,研究了二次喷射对发动机低速动力性和经济性的影响,并根据缸压参数、燃烧参数及排放物的变化规律对二次喷射影响发动机低速性能的机理进行了探讨。结果表明,相比单次喷射,通过优化二次喷射时刻可以使动力性提升5%,经济性提升约6%。二次喷射的优化机理主要是实现了燃烧室内油气浓度的不均匀分布,可提升燃烧速度,通过分层燃烧实现动力性和油耗的改善。     

直喷汽油机气门积碳的成因与对策研究

针对在用汽油直喷发动机出现的气门积碳现象,对比缸内直喷汽油机与进气道喷射汽油机气门积碳组分与成因的差异,分析了缸内直喷汽油机进气门积碳的主要形成机理、影响因素和生成途径,其中气门表面温度、机油的物理和化学性能起了关键作用。在上述分析基础上,探讨了在发动机设计与应用层面减少进气门积碳的措施。     

直喷式柴油机起动过程燃烧分析

为了快速、定性分析柴油机起动过程中的燃烧状态,在直喷式柴油机上进行冷机与热机起动过程实验,提出用瞬时转速和示功图对柴油机起动进行燃烧分析的方法．实验结果表明,冷机起动过程中有失火现象,用瞬时转速可以判断着火首循环和失火循环．根据示功图形状及燃烧状态,定义了4种燃烧状态以及相对应的4种典型示功图形式,将起动过程划分为4个阶段．热机起动初始期和过渡期很短,而冷机起动有明显的4个阶段．不完全燃烧或失火是柴油机起动过程、燃烧过程控制优化的重点,多出现在起动初始期和过渡期．     

增压直喷汽油机的低速早燃特性研究

对一台增压直喷汽油机进行低速早燃(low-speed pre-ignition,LSPI)试验研究,在转速为1 750r/min和转矩为320N·m这一典型的低速早燃工况下,早燃的着火时刻越早,爆震发生倾向越高,并且强度也越大。试验同时研究了发动机运行参数和机油物理化学性质对早燃的影响,研究结果表明随着中冷温度和冷却液温度的提高,早燃频次增加;高黏度的机油可以抑制超级爆震频次和发生倾向;机油添加剂中钙元素对超级爆震的发生起极大促进作用,磷元素起较大抑制作用,镁元素的抑制作用最小。     

缸内直喷汽油机工作过程三维数值模拟

用三维CFD数值模拟软件对一台均质充量缸内直喷汽油机全负荷工况时的进气、压缩和混合气形成过程进行了三维瞬态数值模拟.分析了进气道内及气缸内的工质运动状态,研究了缸内滚流的形成和发展历程及其对混合气形成的影响,探讨了两种喷油定时所对应的燃油喷雾、混合气形成过程.结果显示,在现有条件下喷油开始时刻为420°CA所对应的点火...     

农村低压配电网供电模式

根据农村电网的特点,提出了低压电网采用10 m杆建设,并逐步过渡到10 kV配电变压器供电到户的供电方案。对于更换导线与密布点两种方案,哪种更适合农村用电的发展,从理论上作了探讨,得出密布点优于更换导线的结论,为农网的建设模式提供了理论依据。