二甲醚均质充量压燃发动机燃烧特性试验研究

通过改造一台压缩比为16．5的2-135柴油机,在其上实现DME的HCCI燃烧方式。试验结果表明,DME HCCI发动机不但可以实现无烟燃烧,而且可以有效控制发动机NOx排放,使其接近0排放。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷变化不大。     

EGR对DME发动机性能和排放的影响

开展了4100QBZL增压中冷发动机燃用D40二甲醚—柴油混合燃料时采用EGR技术对发动机动力性、经济性、燃烧和排放性能影响的试验研究。试验结果表明:EGR技术可以有效降低D40混合燃料发动机的NOx排放,EGR率越高,NOx排放改善越明显,但会不同程度恶化烟度、HC,CO等排放。     

HCNG发动机排放特性分析

对EQD210N—20天然气发动机燃烧HCNG(氢气—天然气混合燃料)时的排放特性进行了试验和分析。试验结果表明,CO的排放浓度受燃空当量比、点火提前角、进气管绝对压力和燃料成分的影响较大;HC排放浓度有随掺氢比的增大呈降低的趋势,提高进气管绝对压力,点火提前角对HC排放浓度的影响减弱;天然气掺氢气后NOx排放升高。     

车用乙醇燃料对发动机排放影响的试验研究

在M111发动机台架上,采用GB/T 19230.6—2003规定的试验方法,研究不同油品对发动机进气阀、燃烧室等部位沉积物的影响,同时用五组分分析仪随车检测发动机NOx,CO和HC的排放浓度。结果显示,乙醇汽油虽能有效降低CO的排放,但是NOx排放较高,HC排放略微增加,进气阀积炭较为严重。应加入有效的汽油清净剂改善排放。     

柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究

在增压中冷4100柴油机上进行了D40(含40%质量分数二甲醚的二甲醚柴油混合燃料)、M15(含15%体积分数甲醇的甲醇柴油混合燃料)和柴油3种燃料燃烧特性与污染物排放的试验研究。结果表明,D40发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均低于柴油机,燃烧持续期与柴油机相当;M15发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均高于柴油机,燃烧持续期较短;D40发动机的NOx排放和烟度均明显低于柴油机,可较好地解决NOx和碳烟排放之间此消彼长的问题;M15发动机可以降低碳烟排放,但NOx的排放明显上升。两种混合燃料发动机的HC排放在全转速范围均高于柴油机,而CO排放在低转速时低于柴油机,高转速时高于柴油机。     

供油参数对CNG双燃料发动机低负荷排放的影响

通过发动机性能试验 ,对引燃油量和供油提前角对发动机低负荷排放的影响进行了深入的探讨。试验表明低负荷时引燃油量可适当增加以改善排放 ;供油提前角适当提前可降低HC和CO排放 ,又不会使NOx 排放增加很多。     

二甲醚发动机NOx超低排放的优化设计

二甲醚是一种可再生能源,同时相比柴油有着较好的动力性能和优良的排放性能;SCR技术是中重型柴油机达到国III以上排放标准的首选技术,在国内外得到广泛的关注和应用。近几年,国内外成功开发出二甲醚为燃料的发动机和车辆,排放达到国III标准。相比二甲醚发动机无烟、低HC排放的优良特性,其NOx排放仅满足了国III的标准。为了使二甲醚发动机各方面的排放性能相匹配,文中通过采用SCR技术,并结合先进的电控技术,大幅度降低NOx排放,使其整体排放性能达到国V甚至更高的标准,对未来5~10年进一步降低汽车尾气NOx排放的研究有着重要的指导意义。     

汽油清净剂对发动机排放影响的试验研究

在M111发动机台架上,采用GB/T 19230.6—2003中所规定的试验方法,研究不同油品对发动机进气阀和燃烧室等部位沉积物的影响,同时用五气分析仪随车检测发动机NOx,CO和HC的排放浓度。结果显示:燃用加清净剂的汽油在减少进气阀积碳的同时增加了燃烧室的积碳;燃用加清净剂的汽油增加了发动机NOx的排放量,对CO排放影响不明显,若燃烧室积碳严重,会加剧HC的排放;因为试验运行时间较短,不同加剂汽油对发动机常规排放物的影响不明显,需进一步进行8×104km~16×104km的行车试验。     

电控汽油发动机故障模拟试验

在自行开发的电控汽油发动机故障模拟试验台上,完成了主要传感器的故障模拟试验,对比研究了相关故障对发动机动力性、经济性和排放等性能的影响。试验结果表明：空气流量信号丢失后,中小负荷时混合气过浓,从而使比油耗上升,HC和CO排放增加,NOx排放减小,而大负荷时,空气流量信号的有无对发动机性能影响较小;节气门位置传感器的怠速信号丢失后,发动机运转不稳;全负荷信号丢失后,满负荷时混合气没有加浓,功率下降,但比油耗略有减小,CO和HC排放降低,NOx排放升高;爆震信号丢失后,点火提前角减小,功率下降,比油耗升高,HC和NOx排放减小,CO排放基本不变;冷却液温度传感器信号丢失后,冷启动时混合气没有加浓,发动机冷启动困难。     

废气再循环对天然气发动机性能影响研究

利用1台增压中冷天然气发动机,在2 840 r/min,75%和50%负荷、过量空气系数a为1.1~1.3稀混合气条件下研究了EGR对天然气发动机性能影响。结果表明:不同负荷和a下,随着EGR增加,NOx排放迅速降低,与单纯采用空气稀释相比,稀混合气加EGR联合稀释的方式更具降低NOx排放的潜力,75%负荷、a=1.3发动机达到稳定运行界限时(循环变动系数为10%)NOx排放降低到0.3 g/(kW.h),而单纯采用空气稀释时只能降低到1.92 g/(kW.h);当EGR率小于10%时,随着EGR增加,HC和CO排放缓慢增加,有效热效率缓慢下降,当EGR率超过10%后,HC,CO排放增加和有效热效率下降的速度都加快。小负荷时产生的NOx排放较少,且达到相同NOx排放目标值时所需的EGR量也较少,但是会产生较高的HC和CO排放及较低的热效率。     

进气掺氢与富氧燃烧对汽油机性能影响的试验研究

在JL3G10汽油机的基础上,搭建了发动机台架以进行掺氢富氧条件下的台架试验。利用该台架分别对不同进气含氧量(体积比),不同进气掺氢比以及富氧掺氢时汽油机的动力性与排放进行了试验研究。研究表明:相比原机,进气含氧量为25%时汽油机功率与扭矩提高了20.7%,HC排放减少36%,CO排放减少10.6%,但NOx排放增加了149.6%;2%进气掺氢比下的HC排放相比原机降低31.2%,CO排放降低46.1%,NOx排放则增加12.6%;富氧掺氢(氢氧体积比为2∶1)时,掺混比例为5.06%的汽油机较原机在动力性与排放上均有提升。     

基于PEMS的混合动力客车发动机启动/停止对排放影响的研究

在中国典型城市公交循环工况下,采用车载排放测试技术,以纯柴油模式的怠速排放水平作为比较基准,对某一大型混合动力客车发动机的启动/停止(S/S)对排放特性的影响进行了研究.试验结果表明:从排放总量上看,混合动力汽车的HC、CO、NO_x、CO_2和PM的排放量都比纯柴油模式低;而混合动力模式S/S阶段的HC、CO和NO_x的排放量要比纯柴油模式怠速排放量低;但是PM排放量相反,混合动力发动机在启动和停止时都出现排放峰值;从控制PM排放量来说,该混合动力客车停机时间应长于7s.     

Influence of pilot injection on combustion characteristics and emissions in a DI diesel engine fueled with diesel and DME

This work experimentally investigates how the dwell time between pilot injection and main injection influences combustion and emissions characteristics (NOx, CO, THC and smoke) in a single-cylinder DI diesel engine. The experiments were conducted using two fuel injection systems according to the fuel type, diesel or dimethyl ether (DME), due to the different fuel characteristics. The injection strategy is accomplished by varying the dwell time (10°CA, 16°CA and 22°CA) between injections at five main injection timings (?4°CA aTDC, ?2°CA aTDC, 0°CA aTDC, 2°CA aTDC and 4°CA aTDC). Results from pilot-main injection conditions are compared with those shown in single injection conditions to better demonstrate the potential of pilot injection. It was found that pilot injection is highly effective for lowering heat-release rates with smooth pressure traces regardless of the fuel type. Pilot injection also offers high potential to maintain or increase the BMEP; even the combustion-timing is retarded to suppress the NOx emission formation. Overall, NOx emission formation was suppressed more by the combustion phasing retard effect, and not the pilot injection effect considered in this study. Comparison of the emissions for different fuel types shows that CO and HC emissions have low values below 100 ppm for DME operation in both single injection and pilot-main injection. However, NOx emission is slightly higher in the earlier main injection timings (?4°CA aTDC, ?2°CA aTDC) than diesel injections. Pilot injection was found to be more effective with DME for reducing the amount of NOx emission with combustion retardation, which indicates a level of NOx emission similar to that of diesel. Although the diesel pilot-main injection conditions show higher smoke emission than single-injection condition, DME has little smoke emission regardless of injection strategy.     

负荷控制方式对甲醇发动机性能影响的试验研究

在1台2L柴油机改装的点火式甲醇发动机上分别采用节气门、节气门联合EGR以及单纯EGR的方式来控制发动机负荷,试验负荷选择了全负荷的50%和75%,过量空气系数保持在1附近,调整点火角,进行动力性和排放性试验。研究发现:两种负荷下都是采用节气门联合EGR控制负荷时发动机的动力性和经济性最好;两种负荷下的HC排放随控制方式的不同而不同,但均为节气门控制负荷时HC排放最低;两种负荷下的CO排放随控制方式的不同而不同,但都是节气门控制负荷时CO排放最高;两种负荷下的NOx排放规律相似,均为节气门开度越大,NOx排放越低。     

瞬态工况下汽车有害排放物分析

为达到模拟汽车在实际道路上行驶的瞬态工况,文章利用底盘测功机,在不同工况下给汽车加载不同的负荷,并进行测试。通过对瞬态工况下排放试验测试数据的处理和分析,得出了汽车尾气排放中CO,HC,NOx在不同速度和加速度变化时的变化趋势与规律。测试结果表明,在行驶速度较低时,尾气中CO和HC的排放量较大,NOx的排放较小;行驶速度较高时,CO和HC的排放量较小,而NOx的排放较大。     

进气道预混天然气对生物柴油发动机燃烧与排放性能的影响

在1台QCH 1105单缸柴油机上,试验研究了进气道预混天然气对生物柴油发动机燃烧与排放性能的影响。结果表明:随着天然气预混比例的升高,生物柴油发动机最大燃烧压力减小,燃烧相位推迟,缸内平均温度略有下降,NOx排放明显降低;预混天然气时,大负荷工况下燃油消耗率有所下降,HC和CO排放有所增加,炭烟排放随着天然气预混率的升高大幅降低。可见,进气道预混天然气对改善生物柴油发动机的经济性和排放性具有良好的潜力。     

直喷式柴油机燃用甲醇—柴油微乳化燃料的试验研究

在保证乳化稳定和成本低的前提下制备了甲醇—柴油微乳化液,并在D1110直喷式柴油机上进行试验。试验表明,在发动机结构参数不作任何改变的情况下,燃用此甲醇—柴油微乳化燃料,动力性无明显差异,燃油消耗率略有下降,同时大幅降低了NOx和PM排放,CO排放也有所降低,HC排放略有升高。