2013年型Accord轿车用2.4 L直列4缸汽油机的开发

全新开发的2.4 L带智能可变气门正时及升程电控系统的4缸直喷汽油机是本田公司下一代机型,应用了带多孔高压喷油器的直喷系统,实现了低二氧化碳排放和高功率输出。对气缸盖进气道和燃烧室形状、喷油器喷雾形状,以及燃油喷射控制都进行了优化,以确保形成均质混合气,实现稳定、高效的燃烧。全新的发动机结构使摩擦也得到降低。新型发动机的功率和扭矩都增加10%,燃油耗则降低5%。配装新发动机的2013年型Accord轿车配合高效率无级变速器,以及改进后的底盘,使组合行驶工况燃油耗降低11%,并达到美国加州空气资源委员会排放法规中准零排放车级别的排放要求。此外,新结构的发动机减轻了质量,并通过优化气缸体刚度,使噪声-振动-平顺性性能优于旧机型。     

新一代进气道喷射自然吸气汽油机开发

为了降低油耗,满足动力性和排放法规要求,上汽开发了新一代进气道燃油喷射(PFI)自然吸气汽油机,应用稳态计算流体力学(CFD)数值分析方法和气道稳流试验方法开发了遮挡式进气道,利用缸内瞬态CFD方法优化开发了燃烧系统,提高了燃烧热效率。采用阿特金森循环并提高压缩比技术,降低了部分负荷油耗。通过1D整机性能分析优化了气体交换,提升了扭矩和功率。通过优化水套,缩短了暖机时间,改善了发动机热管理。新一代发动机采用了大量的降摩擦损失的措施,进一步降低了燃油耗。通过优化正时链和机油泵传动设计,改善了振动噪声。试验结果表明,新一代发动机在原机的基础上降低了5%的新欧洲行驶工况(NEDC)油耗,动力性能提升5%左右,排放满足欧6c法规。新一代汽油机的综合性能在同类机型中处于领先水平。     

长铃CL133F型通用小型汽油机通过美国EPA第2阶段法规的研究

根据CL133F机排放特点,制定了针对性的排放控制策略及高性价比排放控制技术,在工况排放贡献率概念的指导下,该机的排放水平达到了通用小型汽油机美国EPA第2阶段法规要求,并取得了美国EPA颁发的环保证书。     

君威轿车EI系统控制原理与故障诊断

别克君威轿车采用无分电器多缸电子点火（EI）系统。使用电子点火系统，除了能在正确的时间提供火花，点燃压缩混合气，从而控制燃油燃烧外，还可以提供最佳的发动机性能、燃油经济性和排放控制。别克君威轿车发动机EI系统控制电路如图1所示。     

美国环保署针对小型火花点燃式发动机的新法规

美国环保署（EPA）制定了旨在降低小型火化点燃式发动机HC、NOx,和C0排放量的新法规。按该法规,需降低约35％的排放的量。新标准按发动机不同排量规格将于2011或2012年生效。最终规定也包括降低发动机燃油系统蒸发排放量的新标准。     

通用汽车公司6缸EcoTec 4.3 L发动机停缸燃油耗测试

作为2022-2025年轻型汽车温室气体排放法规中期评估的一部分,美国环境保护署（EPA）采用新的发动机和车辆测试数据评估油耗。将这些数据输入到EPA先进轻型车动力总成和混合动力分析车辆仿真模型中,用来预测新型汽车温室气体排放。     

通用小型汽油机使用乙醇汽油对排放影响的试验

对当前典型的国产1P68发动机按照美国EPA法规40CFR90进行排放测试,测试期间,分别使用了符合美国EPA要求的标准燃油和添加10乙醇的乙醇燃油(E10),对比两者排放特性的差异。     

通用小型汽油机美国EPA与欧洲排放计算差异分析

分析美国EPA通机排放法规(EPA40CFRPART90)与欧洲关于通用小型汽油机排放的指令(Directive2002-88-EC)中推荐的计算方法之间的差异及其对排放数据的影响。     

2013年车用发动机排放控制回顾（下）

回顾2013年汽车排放法规和车用发动机排放控制技术的重要进展。介绍该领域排放法规的主要进展,包括美国建议收紧轻型车污染物排放标准,以及欧盟制定车辆实际行驶排放标准的情况。在应对严重的空气质量问题方面,中国和印度出现值得注意的转变。简要阐述了发动机燃油的发展状况。估计目前正处于石油稳定供应的初期阶段,这有可能使燃油价格保持稳定。轻型车和重型车的发动机技术促使发动机效率明显提高。回顾汽油机和柴油机在满足现行氮氧化物和温室气体排放法规方面取得的重要进展。证实或不久将证实,重型发动机可以采用常用的方法达到50%有效热效率。回顾包括选择性催化还原系统和选择性催化还原过滤器在内的氮氧化物控制技术进展,重点是低排气温度下的氮氧化物减排,以及各种部件的整合和控制。柴油机的颗粒减排技术正在围绕积灰特性和选择性催化还原一体化方面发展。直喷汽油机使用的颗粒捕集器正在快速发展,在某些情况下,这种捕集器的背压、点火特性和减排功能已与三效催化转化器的十分接近。氧化催化转化器的发展涉及一些棘手的问题,如排气中碳氢化合物和CO较高时的低温减排性能,以及甲烷氧化问题。讨论汽油机气态排放物控制技术的主要进展,重点是发动机标定与排放控制系统的匹配,以及稀燃汽油机的排放控制。下半部分介绍车用发动机排放控制技术的发展。     

2013年车用发动机排放控制回顾（上）

回顾了2013年汽车排放法规和车用发动机排放控制技术的重要进展。介绍该领域排放法规的主要进展,包括美国建议收紧轻型车污染物排放标准,以及欧盟制定车辆实际行驶排放标准的情况。在应对严重的空气质量问题方面,中国和印度出现值得注意的转变。简要阐述了发动机燃油的发展状况。估计目前正处于石油稳定供应的初期阶段,有可能使燃油价格保持稳定。轻型车和重型车的发动机技术促使效率明显提高。回顾了汽油机和柴油机在满足现行氮氧化物和温室气体排放法规方面取得的重要进展。证实或不久将证实,重型发动机可以采用常用的方法达到50%有效热效率。回顾了包括选择性催化还原系统和选择性催化还原过滤器在内的氮氧化物控制技术进展,重点是低排气温度下的氮氧化物减排,以及各种部件的整合和控制。柴油机的颗粒减排技术正在围绕积灰特性和选择性催化还原一体化方面发展。直喷汽油机使用的颗粒捕集器正在快速发展,在某些情况下,这种捕集器的背压、点火特性和减排功能已与三效催化转化器的十分接近。氧化催化转化器的发展涉及一些棘手的问题,如排气中碳氢化合物和CO较高时的低温减排性能,以及甲烷氧化问题。讨论了汽油机气态排放物控制技术的主要进展,重点是发动机标定与排放控制系统的匹配,以及稀燃汽油机的排放控制。上半部分介绍排放法规、燃油,以及发动机技术的发展情况。     

LPG发动机电控系统设计及试验研究

设计了LPG发动机电控系统,制订了LPG发动机基本控制策略,通过试验对比了LPG发动机和汽油机的各项性能。试验结果表明:LPG发动机在动力性上相对汽油机有3.5%左右的下降,但经济性提高了大约4%;CO和HC排放均有明显降低,NOx排放略有降低。     

旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响

针对带旁通阀的废气涡轮增压汽油机,采用试验和仿真相结合的方法建立基于GT‐Power的汽油机稳态模型。运用BP神经网络法建立燃烧模型,得到增压汽油机瞬态模型。采用PID控制对原机旁通阀控制策略进行优化,通过优化后的旁通阀控制策略对汽油机瞬态响应质量参数———平均有效压力、瞬态响应时间和增压器瞬态转速进行分析。结果表明：优化后的旁通阀控制策略可以在汽油机的中高速范围内显著地缩短发动机的瞬态响应时间,同时保证汽油机增压压力与增压器转速都处于安全范围之内。     

一款1.5L缸内直喷汽油机的燃烧系统设计

基于进气道三维流场测试装置、定容弹喷雾试验台和光学单缸机测试系统组成的缸内直喷汽油机燃烧系统可视化开发平台,开发设计了满足设计要求的高性能进气道,并匹配了缸盖燃烧室和活塞,有助于缸内混合气的形成,提高燃烧速率;综合考虑排放与机油稀释量的基础上,优化设计了喷雾靶点。对所设计的燃烧系统进行了光学单缸机试验和热力学多缸机试验验证。结果表明,进气道和燃烧室组织引导的气流在缸内形成高滚流,对喷雾油束有强烈的弯卷作用,极大促进了均质混合气的形成,并减小喷雾碰壁的风险;喷雾靶点的合理设计有效避免喷雾油束与壁面的碰撞,减少了机油稀释率和起燃工况HC排放;所设计的燃烧系统搭载1.5TGDI发动机实现了80kW/L、最大扭矩250N·m、排放较低的性能指标。     

小排量汽油机电控管理系统怠速稳定性研究

开发了发动机电控管理系统,通过研究怠速工况下各个时段的不同特征,分析了怠速稳定性控制要素和怠速排放要求;结合专家控制系统、变参数PID控制、预测控制、怠速自适应控制,研究了汽油机怠速控制的各种先进控制策略。采用不同的先进控制算法对怠速工况的控制进行试验调试,对各个控制参数进行精确整定。根据不同的外在负荷对怠速工况进行优化控制,同时采用调节点火提前角实现扭矩波动平衡控制,实现了发动机的怠速最佳稳定控制。     

摩托车发动机电控系统硬件技术研究

以CG125摩托车用汽油发动机156FMI作为样机,提出了满足欧Ⅲ排放标准的摩托车发动机电控系统的设计原则与总体技术方案。对电控系统的转速和负荷测量方案进行了设计,对转速信号轮、节气门体、氧传感器、喷油器等主要零部件的工作原理、选型、安装设计等方面进行了详细叙述。发动机性能试验结果表明所开发的电控发动机的动力性与经济性均优于原化油器式发动机,整车排放满足欧Ⅲ排放标准要求。     

电控汽油机燃用高比例甲醇汽油的改造

为解决电控汽油机在燃用高比例甲醇汽油时受空燃比自适应控制限制不能正常运转的问题,设计了能够嵌入电控单元与喷油器之间的喷油脉宽信号处理器,能够按照经过优选设定的增益对电控单元输出的喷油脉宽信号进行扩展,将燃用高比例甲醇汽油时的空燃比维持在理论空燃比附近。与燃用汽油相比,发动机在燃用M85甲醇汽油时的动力性略有降低,排放指标基本相当,能量消耗率则略有上升。     

基于车辆动力传动一体化控制的发动机控制系统

以富康TU3.2化油器式发动机为对象，开发了该发动机的电子控制系统，将其改造为电控发动机，改造后的发动机采用了电控多点顺序喷射技术，并对各种工况都进行了优化控制，利用I^2C总线实现了发动机ECU与变速器ECU之间的通讯，从而实现了动力传运一体化控制。实验表明，改造后的TU3.2电控发动机的动力性、经济性都优于原机，实现了与变速器控制系统的信息共享与协调控制，实现了动力传统一体化控制。     

满足欧Ⅴ排放法规增压汽油机的设计和研究

研究了车用增压汽油机的排放特性,阐述了达到欧V排放标准的技术路线。针对催化器非紧耦合布置和暖机速度较慢问题,进行了两方面的研究:一方面通过对三元催化器的分析,优化了其结构设计以及贵金属的涂覆和配比控制,提高了催化转化效率;另一方面通过发动机的电子控制和标定,设定特别的稀燃控制策略和暖机控制策略,降低了发动机的原始排放,提高了催化器的转化效率。排放测试结果表明,上述设计能使增压汽油机满足欧Ⅴ排放标准。     

新型无节气门进气系统--串联气门速度控制系统

为了改善车用汽油机在城市路况下（即中小负荷的工况下）的燃油经济性,设计了一种由两个串联进气门组成的进气控制系统（SVSC）,采用全新的进气控制原理,不通过节气门的操控来降低部分负荷工况下发动机进气损失并提高燃油经济性。仿真计算与试验表明,SVSC 系统可大幅减少发动机部分负荷下的进气损失,并且不需要对发动机的尺寸或结构作较大改动。