电控168F 汽油机燃烧与排放特性分析

自主开发了通用小型汽油机电控燃油喷射系统,通过柔性控制混合气浓度优化燃烧性能和发动机排放及其他综合性能。将其应用于168 F汽油机,通过研究过量空气系数（φa ）对整机工作过程和排放特性的影响来制订控制策略。为满足美国EPA现行排放法规,标定工况需使用比功率混合气偏浓的混合气减少NOx 排放,部分负荷采用偏稀的混合气控制CO和 HC排放,同时需要控制发动机的循环波动。结合优化点火提前角（θ）研究形成了整机匹配的最佳φa 和θ并写入MAP ,汽油机整机动力性不变,排放和经济性能提高,能全面满足用户使用和美国EPAⅢ排放法规要求。     

摩托车国Ⅲ工况法排放技术路线可行性分析（1）

针对较低原始排放发动机,以稳态工况的过量空气系数控制及催化转化器转化效率为基础,在仅考虑化油器及二次补气阀本身控制误差情况下,分析了化油器技术路线的可行性,并对闭环电喷技术路线进行了对比;从理论和实测两方面分析了过量空气系数对尾气排放控制的关键影响。研究结果表明,相较于成熟的传统闭环电喷技术,化油器方案通过国Ⅲ排放法规不具备可行性。     

CNG汽车发动机电控系统开发及匹配研究

开发了一种燃气汽车发动机控制系统,利用该系统将某电控汽油喷射式轿车改装成CNG/汽油两用燃料轿车,并进行了控制方案研究和优化匹配试验。该车燃用CNG时的排放指标达到欧Ⅱ法规的要求,整车动力性满足企业标准,在燃用汽油时仍保持了原车技术水平。     

某轻型汽油车国六排放后处理开发研究

国六排放法规引入新的排放测试循环-全球统一的轻型车排放测试规程(WLTP),对气体污染物排放限值进行加严,同时增加了对颗粒物(PN)的测试要求。该法规还引入实际行驶排放污染物(RDE)的测试要求。RDE的法规要求的引入,使得现代汽车需要在所有正常行驶工况都必须满足排放法规的要求,因此,需要开发更可靠的排气后处理装置来满足要求。文章以某轻型汽油车国六项目后处理系统的开发为研究对象,通过对不同技术方案的催化剂进行排放测试对比,最终确定了满足法规要求的后处理方案,同时满足OBD诊断的相关要求。     

重型柴油机SCR控制系统开发

基于Freescale MC9S12XEP100单片机开发了一套面向重型柴油机的SCR控制系统,该系统采集排气温度、尿素温度和尿素液位等信息,从发动机控制单元获取转速、负荷和水温等信息,据此确定尿素喷射量,并驱动尿素泵喷射尿素。发动机台架试验结果表明,使用该SCR控制系统,能使重型柴油机达到国IV法规ESC和ETC测试工况的排放水平,同时满足HJ437对OBD的要求。     

空气弹簧控制器开发与应用

为提升驾驶员操纵的稳定性和乘客乘坐的舒适性，文章基于模型设计的方法开发了一种空气弹簧控制系统。控制器硬件采用S32系统单片机，通过采集高度、压力传感器以及整车其他控制器网络信号，根据驾驶员的需求控制压缩机和电磁阀进行车身高度升高或降低操作，并在实车搭载对系统测试。测试结果表明：空气弹簧控制系统满足车身高度调节的要求，并能够对系统故障进行检测。     

国六轻型车车载诊断系统开发

为满足轻型车国六排放法规中车载诊断(On-Board Diagnostics,OBD)系统的故障监测需求,针对国六排放法规的新要求,开发了OBD系统。该OBD系统包括故障检测模块、故障管理模块和基于CAN的OBD通信协议栈模块。以氧传感器的响应速率监测为实例,验证了该OBD系统实施的全流程。整车试验测试表明,该OBD系统可与诊断工具通信,有效监控排放故障,并正确点亮故障指示灯。     

采用新型喷油系统的柴油机开发及其应用

为了适应日益严格的排放法规,并满足燃用多种燃油的需求,柴油机制造商一直致力于减少喷油量和喷油定时的偏差。介绍了智能精度改进技术(i-ART)系统,这是一种可显著缩小偏差的方式。i-ART系统包含1个安装在喷油器内部的燃油压力传感器。该系统用1个专为压力波形分析设计的微型计算机计算高速下的喷油量和喷油定时。喷油器可直接测量每次喷射的喷油压力波形,因此,可在任意时刻补偿喷油量和喷油定时的偏差。丰田汽车公司已经在巴西市场引入该系统。2012年,巴西推行了PROCONVE L6排放法规,该市场目前使用多种类型的柴油。i-ART系统可使柴油机满足新排放法规的要求,并且,通过采用低压缩比和3次预喷射控制,显著降低燃油耗。此外,利用i-ART系统特性开发了十六烷值检测控制。因此,即使车辆采用过低或过高十六烷值的柴油,根据检测到的十六烷值,也可通过调整发动机标定获得相同的燃烧噪声水平。安装这一系统的发动机达到了新排放法规的要求,并且,可与巴西使用的各种柴油相容     

采用新型过量空气系数传感器降低燃油耗

由于废气排放标准限值日益收紧,因此,废气传感器技术变得越来越重要,与此同时,汽车制造商对传感器的安装空间、测量精度和可靠性也提出了更高的要求。为了改善内燃机的环保性,Bosch公司竭力开发能满足未来要求的过量空气系数(λ)传感器,并已将新一代LSF Xfour型跃变式λ传感器推向市场。     

摩托车催化剂的研究探讨

根据摩托车工况排放曲线、过量空气系数λ等,来评价各种催化剂的性能,选择成本增加最少、排放控制效果最合适的催化剂方案。在选定过量空气系数λ的条件下,通过改变催化剂的体积、孔密度、贵金属及涂层的配方,对催化剂性能进行表征,用于催化剂方案的选择。     

MPI+GDI发动机稀薄燃烧性能研究

为了研究甲醇替代比和过量空气系数对复合喷射发动机稀薄燃烧及排放特性的影响,本研究基于1台自行改造的包含甲醇进气道喷射和汽油缸内喷射(M PI+GDI)的光学复合喷射系统发动机,建立三维仿真模型,进行缸压试验验证,研究稀薄燃烧条件下不同过量空气系数和甲醇替代比下缸内燃烧和排放特性.研究结果表明:随着过量空气系数的增大,火焰传播变慢,放热率峰值出现也晚,后燃现象增强,缸内压力峰值降低且相位推迟,指示热效率呈上升趋势;CO和NO x排放下降,未燃碳氢化合物(THC)排放先降后升,过量空气系数为1.4时最低,原因是适当增加过量空气系数可使燃烧更充分,但是过量空气系数过大导致燃烧不稳定.随着甲醇替代比增加,缸内压力峰值不断增加且相位提前,高甲醇比例的燃料燃烧速度快,燃烧重心前移,排气温度降低,NO x排放增加,T HC排放先降后升,CO排放降低.研究结果为甲醇汽油复合喷射发动机的参数优化设计提供了理论依据.     

控制排放的在用车检测／维修（I／M）技术

现实的排放控制重点 汽车排放的污染给人们的生存环境带来越来越大的压力。一些车出厂时虽然能满足当时的排放法规，但使用一段时间之后，或者由于机件老化、磨损。或者由于电子控制系统发生故障、尾气后处理系统损坏等原因而使得排放明显恶化。     

发动机电控系统EU5+诊断系统开发

针对EU5第2阶段排放法规(EU5+)需求,以发动机电控系统为应用对象,基于OBD系统功能开发流程进行了EU5+诊断系统开发.进行了 EU5+法规需求分析、现有系统架构设计与诊断功能开发、EU5+系统与诊断功能的发布.通过项目车队试验表明,所开发的EU5+诊断系统功能有效,可满足在用车最小诊断率的要求.     

欧Ⅵ卡车冷却系统匹配开发

为了加强对车辆尾气排放的控制和治理,欧洲经济委员会颁布的ECE R49-06欧Ⅵ排放法规,为我国制定国Ⅵ排放标准提供了参考依据。为开发满足欧Ⅵ排放标准的新车型,通过冷却系统匹配设计,以及发动机系统优化设计,解决了欧Ⅵ发动机散热量增大带来的挑战。     

稀燃天然气发动机基本控制参数标定方法的研究

分析了稀燃天然气发动机基本控制参数(点火提前角、喷气提前角和过量空气系数)对燃料经济性和排放的影响。结果表明,增大过量空气系数有助于改善发动机燃料经济性和NOx排放,但受到发动机稀燃极限的限制;点火提前角是平衡NOx排放和燃料经济性之间矛盾非常有效的方法;而喷气正时对各污染物的排放和燃料经济性的影响则较小。针对这种多控制参数系统的天然气发动机,提出了一种标定策略:首先以提高稀燃极限为目的标定喷气正时,然后在一定失火余量的前提下标定过量空气系数,最后以排放限值为约束条件标定点火提前角。     

CA6110ZLA5N2柴油/天然气双燃料发动机的开发

为了达到欧Ⅱ排放法规要求和满足日益增长的对代用燃料发动机的需求,开发了一种以天然气和柴油为燃料的CA6110ZLA5N2双燃料发动机。该发动机采用增压中冷技术,匹配新型高效增压器,采用单点电控喷气系统,采取空燃比、天然气和柴油供给量精确控制的稀薄燃烧方式,增设用于天然气废气的特殊催化器,使该发动机不仅具有原柴油机的动力性,而且排放可满足欧Ⅱ标准的要求。     

加油排放试验程序的设计和车载油气回收系统开发的建议

借鉴美国EPA的加油排放试验程序,根据NEDC对预处理工况进行转化,设计了适合我国汽车排放标准体系的加油排放试验程序。对两辆带车载油气回收(ORVR)系统的样车分别按照设计的试验程序和EPA法规进行加油排放验证试验,结果表明:经本试验程序预处理的炭罐脱附水平与EPA法规基本等效,测试结果均满足EPA法规限值要求,油气回收率超过99%。通过对实际加油排放的影响因素进行分析,对ORVR系统的开发提出了针对性的建议。     

基于扭矩的汽油机控制模型开发及验证

开发了基于扭矩的控制模型,包括传感器信号处理模型、扭矩模型、怠速模型、节气门模型、空气系统模型、起动控制模型等。为了验证基于扭矩的控制系统,将基于扭矩的控制系统写入自主开发硬件,在发动机台架上进行了测试。结果表明发动机起动迅速,起动时间在3 s以内。怠速转速稳定,怠速转速波动在±10 r/min以内。进怠速和出怠速时过渡平滑。瞬态工况过渡平滑,发动机最高转速运转稳定。基于扭矩控制模型扭矩控制精度在5%以内。试验结果表明自主开发的系统控制功能基本完备,能较好地满足扭矩控制要求。     

加油排放试验程序的设计和车载油气回收系统开发的建议EI北大核心CSCD

借鉴美国EPA的加油排放试验程序,根据NEDC对预处理工况进行转化,设计了适合我国汽车排放标准体系的加油排放试验程序。对两辆带车载油气回收(ORVR)系统的样车分别按照设计的试验程序和EPA法规进行加油排放验证试验,结果表明:经本试验程序预处理的炭罐脱附水平与EPA法规基本等效,测试结果均满足EPA法规限值要求,油气回收率超过99%。通过对实际加油排放的影响因素进行分析,对ORVR系统的开发提出了针对性的建议。     

汽油机智能可变气门升程系统的开发

中国燃油耗法规与排放法规的不断发展,对汽车发动机的燃油耗和排放都提出了更高的要求。可变气门升程技术可以有效降低发动机的燃油耗和排放。介绍了1种由上汽集团技术中心自主研发的两级智能可变气门升程(I-VVL)系统。结合计算机辅助工程(CAE)的仿真分析,设计了该系统的核心结构。开发了一整套适用于该系统的零件加工工艺,并完成了配气机构性能试验和耐久试验验证。结果表明,该I-VVL系统结构紧凑,对周边零部件影响小,功能性和可靠性满足设计要求。