进气涡流对车用直喷式柴油机瞬态工况下微粒排放的影响

用自行设计的喷气式可变涡流进气系统（ＡＩＶＳＩＳ）调节气缸内的涡流水平,试验研究了进气涡流对车用直喷式柴油机恒转速增转矩瞬态工况下微粒排放的影响,结果表明,对于一定涡流比的瞬态工况,随着转矩变化率的增大,柴油机的微粒排放量逐渐增加,涡流比越小,瞬态工况微粒的排放随转矩变化率增大的速率越高。相同转矩增长率的瞬态工况,随着涡流比的增大,柴油机微粒的排放量逐渐降低。提高恒转速增转矩瞬态工况缸内的涡流强度     

直喷式柴油机起动过程排放历程分析

柴油机冷机起动排放高于热机起动,为了分析其排放的变化历程及形成原因,利用瞬时转速及燃烧测试系统,在直喷式柴油机上进行了冷机与热机起动对比试验。试验结果表明,冷机起动整个过程中供油量较高,导致冷机起动总体排放量比热机高。冷机起动初始期失火循环和燃烧不完全循环以及过渡期滞后燃烧循环较多,导致这两个阶段的HC和CO排放明显升高。降低起动供油量,减少在起动初始期和过渡期产生的不完全燃烧和失火循环,是降低柴油机起动过程排放、进行燃烧过程优化控制的重点。     

进气温度对直喷式柴油机冷起动初始期燃烧和排放的影响

为了研究进气温度对柴油机起动过程燃烧不稳定性和排放的影响规律,利用柴油机起动过程燃烧、排放测控系统,在一台直喷式单缸柴油机上进行了试验。试验结果表明：进气温度对柴油机冷机起动过程初始期燃烧有较大影响,随进气温度的升高,冷机起动着火滞后期明显减小,扩散燃烧增加。提高进气温度能够明显改善着火条件,降低起动过程供油量,减少失火循环,从而明显改善起动过程中的HC排放。     

HPAS控制策略对柴油机瞬态烟度影响

为解决增压中冷车用柴油机瞬态工况排气烟度恶化问题,建立了基于实时数据采集的高压射流辅助能量供给（High Pressure Air Spray Assistant Power Supply,HPAS）试验系统,研究了不同HPAS控制策略对发动机瞬态性能的影响规律。试验结果表明采用工况瞬变前2s开始补气、油门稳定后即停止补气的预补气策略时HPAS对瞬态性能改善并不明显;采用油门增加即开始补气、回油门时停止补气的全程补气策略和油门增加到一半时开始补气、回油门时停止补气的中间补气两种策略对瞬态性能改善明显且幅值相近。考虑到实车应用的方便性确定了全程补气作为最终控制策略。     

车用柴油机低排放缩口燃烧系统的优化

为了定量评价低排放缩口燃烧室内的气流特性,引入了涡流强度保持性的概念。采用FIRE软件对车用直喷式柴油机低排放缩口型燃烧室内气流的空间分布及其变化规律进行了数值计算,利用计算结果并结合MATLAB软件计算了不同缩口直径燃烧室内的瞬态涡流强度保持性大小,由此评价这种燃烧室的气流特性,并分析不同缩口直径对燃烧室内气流特性及其涡流强度保持性的影响。在此基础上,通过台架试验对比分析燃烧室内的这种涡流强度保持性与喷射系统参数和进气涡流匹配时对柴油机性能的影响。结果表明,采用适当的低排放缩口型直喷式燃烧室结构可有效地组织和控制燃烧室内气流分布规律及其强度,而且对于这种燃烧室结构存在着最佳的喷射位置和进气涡流比,从而在动力性和经济性基本保持不变的条件下可有效地改善柴油机的排放特性。     

车用直喷柴油机变工况下的微粒排放特性

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统，对６１１０型柴油变工况下微粒排放做了研究。在恒转速减扭矩的变工况过程中，随着扭矩变化率的增大微粒排放量逐渐减小。     

车用直喷柴油机加速工况下进气、供油及微粒排放的动态响应

采用自行设计的瞬态工况控制及测量系统，研究车用柴油机恒转矩递增转速工况下进气、供油及微粒排放的动态响应，结果表明，对于恒转矩递增转速瞬态工况过程，存在进气响应滞后和燃油流量超调的现象，随着转速增加率的提高，微粒及其可溶性有机成分和不可溶成分的排放量均增加。     

燃烧室参数对小型柴油机突增负荷工况燃烧及HC排放的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况控制系统及排气采集装置，对小型柴油机突增负荷工况下的燃烧及HC排放特性进行了实验研究，利用气相色谱仪分析了HC排放成分，设计了不同参数的燃烧室，研究了不同压缩比（13～19）和燃烧室形状对柴油机燃烧及HC排放的影响，研究结果表明，同一燃烧室在突增负荷工况，燃油开始增加后，THC排放量急剧增加，最大值达到稳态工况的100倍，随循环数的增加，滞燃期缩短，HC排放逐渐减少，HC排放成分中LHC占有很大比例，其中乙烯和丙烯最多，随压缩比的降低，滞燃期延长，HC排放明显增加，压缩比相同时适当缩小燃烧室直径，有助于降低HC排放。     

增压中冷轻型车用柴油机HC与SOF排放的关系

通过试验研究了增压中冷轻型车用柴油机不同喷嘴参数、不同喷油定时和不同工况下 HC排放与微粒有机可溶成分 SOF之间的相互关系。发现在负荷特性下 ,HC与 SOF有很好的线性关系 ,不过在不同条件下比例因子不同。如果牺牲一些相关系数 ,此线性关系可以推广到全工况范围 ,包括柴油机排放法规规定的十三工况。因此 ,在给定条件下通过某种标定性试验找出 HC与 SOF之间的比例因子 ,就可以通过 HC数据估算 SOF的排放量。本试验用柴油机的比例因子为 0 .0 9～ 0 .16