点燃式发动机冷起动瞬态排放特性研究

使用瞬态测量仪研究点燃式发动机冷起动瞬态HC排放特性,高速采集系统同步记录发动机缸压、转速及稳态HC排放情况.通过分析可知:冷起动初始几个循环对于后续循环的燃烧稳定性有显著影响;瞬态HC排放可更直接指出有问题的燃烧循环,可为优化燃烧控制策略提供支持.     

混合动力汽车柴油机快速起动燃烧排放特性研究

混合动力汽车发动机起动要快速,其瞬态程度更高,势必造成起动过程排放控制困难.为了研究不同起动瞬态变化条件下的发动机燃烧和排放特性,基于自行搭建的单轴并联混合动力试验平台,分别用24 V原机起动和800 r/min,1 000 r/min及1 200 r/min转速拖动发动机起动.研究结果表明:随着拖动转速升高,起动过程中的缸内压力峰值、平均有效压力和燃烧持续期均减小,但减少幅度会降低,800 r/min拖动起动时,燃烧波动较大;发动机起动过程中的CO,NOx和Soot排放均随着拖动转速的升高而减少;原机24 V起动和800 r/min拖动起动时燃烧和排放特性随循环或时间的变化趋势一致,1 000 r/min和1 200 r/min拖动起动时的燃烧和排放特性变化趋势一致;以800～1 000 r/min拖动起动是较好的快速起动策略,但是需要重新标定起动时的喷油策略.     

乙醚助燃对柴油机冷起动性能影响的试验研究

为了提高柴油机低温起动速度和平稳性,在减小起动喷油量及增加起动阻力矩条件下,向柴油机进气道内预喷不同量的乙醚,研究乙醚助燃对柴油机起动循环数和燃烧排放特性的影响。结果表明:在标定油量下,进气道预喷少量助燃乙醚对起动循环数没有明显影响,但起动过程最高缸压及最大压力升高率显著增大;预喷助燃乙醚并减小起动喷油量能有效改善柴油机的起动粗暴性;减少起动喷油量并增加起动阻力矩时,在进气道预喷占起动初始循环油量热值20%的乙醚,能有效加快起动过程,将起动时间提前3～5个循环;进气道预喷乙醚后燃烧放热提前,放热率峰值减小,压力升高率降低,起动燃烧过程更加平稳,但会导致起动过程HC和CO排放增多。     

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。     

发动机智能起停系统控制策略的研究

首先介绍了发动机智能起停系统工作原理、结构和控制策略以及发动机起动过程的受力情况,其次在Matlab/Simulink中建立了起停系统控制策略模型,通过和Advisor联合仿真,在NEDC循环工况下对配备起停系统的汽车和传统汽车的经济性能做了对比分析,最后在转鼓试验台上进行发动机起动和整车的油耗与排放的对比试验。仿真与试验结果表明,起停系统能保证发动机快速起动且转速波动小;配备起停系统后整车的HC、CO和NOx排放远低于欧Ⅳ排放限值,100km油耗比传统汽车降低3.63%。     

冷却液温度为边界条件的柴油机起动试验研究

为了研究冷却液温度对柴油机起动过程初期燃烧不稳定性及排放的影响规律,在一台单缸直喷式柴油机上,利用缸压和单循环采样测试系统对柴油机起动初期单个工作循环的燃烧和排放进行了试验研究。结果表明:冷却液温度是影响柴油机起动过程不稳定的重要因素之一。较低的冷却液温度导致柴油机起动初期燃烧不稳定性增加,失火和不完全燃烧循环较多,从而导致HC排放升高,而且冷却液温度低造成的滞后燃烧会产生较高的CO排放。冷却液温度升高后,失火循环消除,同时着火延迟期明显缩短,最高燃烧压力升高,HC和CO排放显著降低,NOx排放升高,表明燃烧状况改善。     

内外EGR和喷油压力对柴油机低温燃烧的影响

在1台装有电液可变气门的单缸柴油机上,通过改变内外EGR策略和喷油压力,对柴油机小负荷工况下低温燃烧的燃烧特性和排放特性进行了试验研究。内部EGR通过排气门两次开启实现,发动机转速和喷油量分别固定为1 500r/min和20mg/cycle。研究结果表明,通过高EGR率控制可以实现超低NOx排放,其中采用高喷油压力可以降低内部EGR的炭烟排放,而采用低喷油压力可以降低外部中冷EGR的HC和CO排放。在内外EGR耦合控制策略中,提高内部EGR比例可以降低HC和CO排放,但改善效果逐渐减弱,同时为了抑制炭烟排放,需要结合更高喷油压力,而提高外部中冷EGR比例可以获得较高热效率。     

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     

轻型车燃用生物柴油瞬态工况排放特性的研究

通过对轻型车燃用生物柴油和0#柴油尾气排放的测量和分析，研究瞬态工况有害排放物模态特性。试验结果表明，与0#柴油相比，轻型车燃用生物柴油可显著改善冷启动过程的HC和CO排放，其HC、CO和PM比排放分别降低76．9％、45．7％和52．8％，但NOx比排放增加5．8％。燃料在燃烧转变为CO2和H2O释放出化学能的同时也将空气中的N2氧化成NOx，因而可用NOx／CO2来描述NOx排放随运行工况的变化规律。     

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。     

多次喷射对柴油机燃烧与排放影响的试验研究

基于1台高压共轨涡轮增压柴油机,采用不同的预喷正时、预喷油量与后喷正时等,研究了多次喷射对燃烧放热、排放生成与燃油经济性的影响,以实现均质压燃和低温燃烧过程。研究结果表明:随预喷正时提前,缸内峰值压力降低,主燃阶段的滞燃期缩短,NOx和炭烟排放均降低;随预喷油量增加,预喷阶段燃烧的放热率和最大压力升高率增大,NOx和HC排放增大,而PM和CO排放降低;随后喷始点推迟,缸内压力与主放热率峰值差异变小,NOx排放降低,但炭烟排放先增大后逐渐降低。     

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。     

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。     

共轨柴油机起动油量控制策略优化及试验研究

在自主研发的基于Freescale 9S12 16位电控单元基础上,将共轨柴油机的起动阶段划分为起动初期、起动加速期、起动延伸期及稳定阶段分别进行控制。针对各个阶段的特点,提出各自的控制策略优化方案。利用Matlab/Simulink建立起动工况喷油量的仿真模型,离线仿真后在1台4JB1高压共轨柴油机上进行了起动油量的优化标定试验。试验结果表明,优化后的柴油机起动迅速可靠,转速过渡平稳。     

可变进气组分发动机燃烧控制及分析

不同组分进气燃烧控制技术是探索发动机低排放、动力强化和解决高原环境适应性而提出的一项主动控制技术.通过氧氮份额调制控制和优化燃烧,是降低发动机污染的新途径.富氧可减少CO、HC等排放,特别在冷起动工况更加明显;富氮可降低NOx排放.着重论述了可变进气组分发动机燃烧技术的基本研究工作,分析了富氧和富氮燃烧控制的基本特性,阐述了存在的问题.     

气门正时对增压式汽油HCCI发动机NOx和CO排放影响的初步研究

HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术。文章研究了在不同的进气门和排气门最大开启点下,NOx和CO排放随气门正时变化的影响。结果表明,当排气门正时提前很多且增压压力和过量空气系数在增大时,NOx排放最低,而CO的排放最高。阐述了有效降低NOx和CO排放的方法。     

基于局部线性模型树的高压共轨柴油机排放模型

为研究面向闭环控制的柴油机在线排放模型,以1台高压共轨、涡轮增压中冷柴油机的转速、扭矩、空燃比、燃烧始点、燃烧重心、燃烧终点、最高燃烧温度、最大缸内压力等运转和燃烧的各项参数为基础,运用局部线性模型树对排放物HC,CO,CO2,NOx和烟度进行了仿真研究。研究结果表明,以转速、扭矩、空燃比为输入时,CO,CO2,NOx的仿真结果与试验值具有较好的一致性,以转速、扭矩、空燃比、燃烧重心为输入时,HC、烟度的仿真结果与试验值具有较好的一致性。各排放的期望响应与仿真输出的平均误差在10%以内,线性回归相关系数达到0.96以上。各个排放物的仿真过程单独进行时,可以得到较好的仿真效果。因此,局部线性模型树模型适用于高压共轨柴油机排放物的仿真。     

对燃油蒸发控制装置的探析

一、前言 汽油车除排放的尾气会污染大气外,它的燃油箱等燃料供给系统产生的汽油蒸气(主要成份为HC)如果直接向外排放,也会污染大气。汽车排放的污染物主要有CO、HC、NOx等,这些污染物分别由汽车的排气管、曲轴箱和燃油系统排出。它们在整车污染物的排放中占有较大的比例(参见表1)。 根据有关资料统计,每千辆汽车每天排出CO约50～150kg,HC约200～400kg,NOx约50～150kg。平均每燃烧1t燃油生成的有害物质达40～70kg。这些有害物质排     

直喷汽油机EGR与稀薄燃烧的协同作用

鉴于废气再循环和稀薄燃烧对降低排放、改善燃油经济性所具有的优势,提出了将两者相结合协同控制的技术路线。在一台缸内直喷汽油机上,研究了部分负荷下废气再循环单独作用和与稀薄燃烧协同作用时对发动机燃烧特性、燃油经济性和排放特性的影响。结果表明:在转速为2 000r/min、平均有效压力为300k Pa下,废气再循环与稀薄燃烧协同作用可带来8%以上的油耗改善和较低水平的NOx,HC和CO排放,验证了废气再循环与稀薄燃烧协同控制的有效性。     

DME预混合引导进气实现PCCI-DI燃烧的试验研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入部分DME实现PCCI-DI燃烧的试验研究。结果表明,采用PCCI-DI工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行,热效率增加,NOx排放下降,但HC和CO排放有所上升;随着进气管中导入的二甲醚量的增加,NOx,HC和CO排放都随之增加;此外,发动机采用PCCI-DI工作方式时,供油提前角可在原DME直喷压燃发动机的基础上进一步推迟。