火花点火发动机起动工况下未燃HC排放研究

为了探索火花点火发动机在起动工况下影响未燃ＨＣ排放的主要因素以及顶岸狭缝间隙对未燃ＨＣ排放的影响，设计了活塞顶岸狭缝处瞬态温度测量系统并对瞬时未燃ＨＣ排放进行了测量，通过试验发现，在起动工况下缸涔最大的ＨＣ生成源是由壁面激冷效应所造成的不完全燃烧，并首次提出了起动工况下狭缝容积释放ＨＣ占总体未燃ＨＣ排放１０．８％的结论。为进一步研究降低火点炎发动机在起动工况下未燃ＨＣ排放提供３依据。     

运转参数对火花点火发动机未燃HC排放影响的实验研究

本文开展了转速、混合气浓度、点义提前角、节气门开度及润滑油温度对火花点火发动机排气未然HC影响的实验研究，并分析了运转因素对HC排放的影响。实验结果表明，提高发动机转速，燃用较稀混合气，适当推迟点火和提高润滑油温度均可降低发动机排气中未然HC浓度。     

电机驱动模式下汽油机直接起停技术

在捷达轿车进气道喷射发动机的基础上搭建了试验台架,对原机ECU在发动机不同起动状态下的喷油、点火以及排放进行试验研究.结果表明,热机状态下的高速起动可以显著减少起动初期供给的喷油量,同时也可以减少点火能量;汽油机热机状态HC、CO排放要低于冷机工况;高速工况CO的排放要低于低速工况;汽油机无论是哪一种起动状态,NOx排放都处于一种较低的水平     

点火时刻对甲醇发动机燃烧及非法规排放的影响

针对甲醇发动机低温冷起动困难,在1台由1130单缸柴油机改造而成的直喷火花点火甲醇发动机上,利用CFD模拟软件AVL-Fire耦合甲醇氧化反应机理,通过电热塞将进气温度加热到283K,研究了点火时刻对甲醇发动机低温(266K)冷起动燃烧及非法规排放的影响。结果表明:提前点火时刻能够使缸内混合气得到较充分燃烧,减少未燃甲醇排放,当点火时刻由8°BTDC提前到11°BTDC时未燃甲醇排放显著减少;提前点火时刻能够降低甲醛排放,当点火时刻提前到17°BTDC、缸内最高燃烧温度超过1 300K时,甲醛快速氧化,甲醛排放显著减少。     

轿车发动机起动怠速排放物形成机理及其降低新技术

随着国Ⅲ排放标准实施的临近,降低汽油机起动怠速工况排放显得尤为重要。文章分析了轿车发动机起动怠速工况排放物CO和HC的生成机理,介绍了国际上目前降低轿车发动机起动怠速工况有害排放物所采用的最新技术——碳氢吸附器、高能点火与多次点火技术、电加热催化器和二次空气泵联合技术、可变气门重叠角、二段燃烧与反应式排气管、REPO技术和催化器紧耦合联接优化技术等。分析了各种技术措施的特点,指出依实际情况和具体条件可采用各项技术组合,达到降低轿车汽油机起动怠速工况有害气体CO和HC排放的目的。降低汽油机起动怠速工况排放对改善轿车发动机排气污染具有重要的意义。     

满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规的车用汽油机冷起动排放控制技术

配有三效催化器的汽油机，排气中的HC排放物70％－80％是在冷起动阶段产生的。从冷起动阶段HC产生的主要原因入手，分析了空燃比、点火提前角对HC的影响，提出了现今国内外为满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规、减少冷起动阶段HC排放所采取的机内措施和排气后处理技术，并对不同排气后处理技术装置进行了对比。     

基于两级高能点火和被动预燃室的高压缩比汽油机燃烧及排放特性研究

基于一台自然吸气缸内直喷汽油机,研究了高能点火、被动预燃室和两者结合对当量比和稀薄燃烧工况下燃烧与排放特性的影响。结果表明,高能点火结合被动预燃室,能够在小负荷工况下显著降低循环波动、缩短点火延迟期和燃烧持续期,两者效果相互叠加,能够进一步提高热效率。高能点火的被动预燃室可将稀燃极限由1.4小幅拓宽至1.5～1.6之间;在当量比工况,可使热效率相对提升最高达17.9%。而在大负荷工况下,高能点火结合普通火花塞或被动预燃室均对燃烧性能无明显提升作用。对于排放性能而言,高能点火对于排放性能的影响较小,而被动预燃室对排放影响更为显著;小负荷工况下,被动预燃室倾向于降低NOx排放;中大负荷工况下,被动预燃室倾向于增加NO_x排放;两种负荷下,受到火焰淬熄和燃油撞壁作用的影响,被动预燃室的HC排放相比普通火花塞均略有升高。     

喷射时刻对甲醇发动机燃烧及非法规排放的影响

针对甲醇发动机低温冷起动困难,在一台由1130单缸柴油机改造的直喷火花点火甲醇发动机上,利用商用CFD模拟软件AVL-Fire耦合甲醇氧化反应机理,通过电热塞将进气温度加热到283 K,研究了喷射时刻对甲醇发动机低温(266 K)冷起动燃烧及非法规排放的影响。结果表明:推迟喷射时刻能够改善缸内燃烧,使得缸内混合气能够得到较为充分燃烧,减小未燃甲醇排放,当喷射时刻由53°BTDC推迟到49°BTDC时,未燃甲醇排放显著减少;喷射时刻由57°BTDC推迟到49°BTDC时,甲醛排放增大,但当喷射时刻继续推迟到45°BTDC时,缸内最高燃烧温度超过1 200 K,使得甲醛快速氧化,甲醛排放显著减少。     

小负荷时天然气发动机点火提前角对排放影响的试验研究

在1台改装的JL465Q5天然气发动机上进行了点火提前角对HC,NOx,CO排放影响的试验研究。试验结果表明:在理论过量空气系数附近,相同过量空气系数条件下,CO排放量随点火提前角变化不大,HC和NOx排放随点火提前角增大而升高;稀燃时,点火提前角对排气中各成分的影响减弱,CO和HC排放几乎不随点火提前角变化而变化,NOx排放随点火提前角增大略有升高。在试验转速及负荷条件下,点火提前角对排放中各成分的影响具有一致性。     

电喷汽油机起动及暖机过程HC排放的测试分析

根据实测的催化器入口、出口温度及HC排放浓度，结合示功图对电喷汽油机冷起动时HC排放量在台架上进行了模拟分析，将起动过程以节气门突开为界，划分为3个阶段，其中HC主要排放量发生在开始超导 劝到节气门开这一段时间内。适当提高空燃比及匹配合适的点火提前角。促使缸内发生不完全燃烧，则未燃HC在排气管内可继续燃烧，使得最终排出的HC量降低。在节气门开后，也可通过控制点火提前角，使缸内发生不完全燃烧，将燃烧延续到排气管内，即可降低HC排放量，也有助于加速催化器起燃。     

活塞环岸高间隙对发动机冷起动瞬态HC排放影响的试验研究

通过改变活塞环岸高间隙的方法研究了活塞环间隙对发动机冷起动HC排放的影响.试验结果表明,在冷起动首循环情况下混合气浓度处于稀燃区时,增加50%的活塞环岸高间隙,HC排放平均升高了25%;当混合气浓度处于稳定燃烧区域时,增加50%的活塞环岸高间隙,HC排放平均降低了32%;当冷起动首循环混合气浓度处于浓燃区时,活塞环岸高间隙增加50%,HC排放平均提高了18%.     

电喷汽油机过渡工况排放的测量与分析

测量了某车用电喷汽油机在冷起动、冷加/减速、空载热突减速及热加速等工况下排气中CO,HC,NOx,CO2和O2的体积分数,并分析了原因。结果表明,发动机冷起动时排出大量的HC和CO,而此时催化转化器尚未起燃,需从混合气制备和燃烧过程优化等方面对该阶段着重控制;冷加/减速工况下,CO,HC和NOx排放均出现了峰值,实际运行时应尽量减少此类操作;空载热突减速工况下,HC排放出现了较大的峰值,表明减速断油策略仍需进一步研究;而热加速工况的控制重点则是NOx排放。     

点火提前角对混合动力发动机起动工况HC排放的影响

分析了点火提前角的控制原理,通过试验研究了起动过程中不同冷却水温度下混合动力发动机点火提前角的修正对HC排放、催化剂起燃特性以及转化效率的影响规律,并对基于催化剂起燃特性的点火提前角修正值进行了重新标定。为混合动力发动机的控制和整车控制策略的制定奠定了基础。     

汽油电控喷射发动机的HC和CO排放试验研究

本文研究了汽油电控喷射发动机进气涡汽、喷油方式、喷射位置、喷油正时、空燃比及点火参数和多次点火方式对汽油进气道喷射发动机的HC和CO排放的影响。试验结果表明,在试验范围内,影响混合气形成的主要因素(包括进气流动、喷射参数及点火参数)都对HC和CO有很大的影响;在优化喷射参数后采用高能点火对改进排放效果不太明显。试验中采用的连续多次点火方式对排放亦有一定的改善作用。     

LPG电控喷射冷起动循环的着火及HC排放影响因素分析

分析了电喷LPG发动机冷起动过程中影响着火及HC排放的主要因素。试验在一台四冲程、水冷125mL单缸电喷发动机上进行。试验结果表明：LPG发动机冷起动混合气的浓度相当于稳定燃烧混合气浓度的1．5倍左右，比汽油机稀，HC排放也低；随着混合气变稀，首次着火循环逐渐推迟；高起动转速是发动机冷起动可靠的一个主要保障因素；适当提前点火和增大火花塞间隙有利于降低冷起动循环的首次着火循环数；环境温度是影响冷起动过程的一个主要参数。     

LPG/柴油双燃料发动机排放特性的研究

分析了双燃烧发动机的燃烧放热规律，对直喷式柴油机燃用LPG／柴油双燃料的排放性能进行了研究，并与单用柴油的排放水平进行了对比，结果表明，发动机转速和平均有效压力对污染物排放有较大影响，与燃用柴油相比，燃用LPG／柴油双燃料其烟度排放有明显降低，CO排放在大负荷，高转速时较低，NOx的排放在中，小负荷时较低，其余工况CO，HC，NOx的排放明显提高。     

高压缩比甲醇发动机非常规排放影响分析

采用一维GT-Power和三维CFD仿真软件耦合甲醇氧化详细化学动力学机理，以某传统柴油机参数为基础，搭建了火花点火式甲醇发动机的一、三维物理模型，研究了该甲醇发动机的非常规排放。研究表明：随着负荷的增大，未燃甲醇与甲醛的排放呈现先减少后增多的趋势；小负荷时，增加点火提前角更能有效降低未燃甲醇及甲醛排放；随着转速增加，未燃甲醇排放有增加的趋势，而甲醛排放呈现先增加后减少的趋势；增大EGR率更能明显地降低未燃甲醇及甲醛的排放；压缩比增大可以降低未燃甲醇及甲醛排放，且其增加到17.5之后，排放量几乎接近于0;当压缩比较小时，当量比的增大能有效减少未燃甲醇及甲醛排放；未燃甲醇与甲醛主要分布在缸壁、缸盖底面与活塞顶面的一些缝隙区域。     

点燃式发动机缸套壁面油膜HC生成的研究

本文利用雷诺类比法研究了点燃式发动机缸套壁面润滑油膜中未燃HC的生成和释放过程，研究了结构和运转参数对润滑油膜中未然HC生成量的影响．计算结果表明：提高缸套壁面润滑油温度，提高发动机转速，燃用较稀混合气以及使用低压缩比等措施均能减少缸套壁面润滑油膜中未然HC的生成或释放量，达到降低发动机未燃HC排放的目的．     

过量空气系数对天然气发动机燃烧及排放的影响

研究了过量空气系数(λ)对天然气发动机燃烧及排放的影响。研究结果表明,当λ>1.2时,随着其不断加大,滞燃期和主燃期变长,放热率降低,NOx排放减少,CO和HC排放增多,发动机的热效率降低,比气耗加大;稀薄燃烧天然气发动机的各个工况都存在最佳的过量空气系数值,在该值下,发动机的NOx、CO和HC排放及比气耗都较低,排气温度很低,发动机经济性和可靠性最佳。     

点火正时对电控稀燃天然气发动机性能的影响

试验研究了点火正时对电控稀燃多点喷射天然气发动机燃烧及排放性能的影响规律。对该发动机转速为1 450 r/min,1 750 r/min,2 050 r/min,负荷为25%,50%,75%,100%的12个工况点进行了试验研究。研究结果表明,在其他燃烧边界条件不变的情况下,点火正时对该发动机输出扭矩及CH4排放影响不大,但是在2 050 r/min,100%负荷工况下,随着点火正时的进一步后移,出现扭矩下降及CH4排放增加的现象。点火正时对NOx排放有显著的影响,同一工况下,随着点火正时的推移,NOx排放明显降低。