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．     

进气歧管管长对自然吸气发动机的影响分析

为提升自主研发的某型号1.5L自然吸气发动机性能,通过一维仿真和台架试验开展了不同进气歧管管长对发动机影响的分析和试验研究。仿真结果表明:发动机转速不超过2500r/min时,进气歧管长度对发动机性能无影响;在2500~5000r/min 转速范围内,管长越长,充气效率越高,发动机性能越好;当转速大于000r/min时,管长越长,充气效率衰减速率越快,发动机性能下降越严重。台架试验验证了仿真结果的正确性,同时表明管长对燃油耗和排放无明显影响。经综合评估,进气歧管管长为400mm 的方案最优。     

串联式混合动力电动汽车发动机转速新型PID控制

在混合动力电动汽车中发动机转速的优化控制是降低油耗、减少排放的关键。而发动机转速系统是一个复杂的变参数非线性系统，且很难获得其准确数学模型。本文在常规的PID控制的基础上引入单神经元自适应控制，提出了发动机转速控制的优化目标。台架试验证明控制器能够较好地实现对发动机转速控制。     

汽油机掺醇燃烧甲醛排放及后处理适应性研究

进行了电喷汽油机燃用汽油和多种不同掺混比例甲醇汽油的试验研究,使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测量了普通三元催化器前后的甲醛排放。试验结果表明:甲醛排放量随掺醇比例、转速的增加而增大,随扭矩的增加先减少后增加;三元催化器对甲醛排放的催化转化效率随着掺醇比例的增加而减小;燃用M30以下低比例甲醇汽油时,催化器对甲醛排放的催化转化效率在多数工况都能达到85%以上,受工况影响并不明显;燃用M50以上中高比例甲醇汽油时催化器对甲醛排放的催化转化效率受工况影响较大,随着发动机转速、扭矩的增加而增加,在低转速低负荷下催化效率下降明显。     

以同时降低燃油耗和排放为目的的两级涡轮增压系统的研究

为降低重型柴油机的实际燃油耗和排放,对采用不同低压涡轮流量和进气控制策略的2种两级增压系统进行对比研究。结果表明,所选择的增压系统可在发动机宽广转速及负荷范围内获得更高的增压压力,如再结合较高的压缩比,就能在改善车辆实际行驶工况排放性能的同时,降低燃油消耗率。     

小型化发动机用的新型罗茨增压器

汽车制造商不断致力于进一步降低发动机的燃油耗和二氧化碳排放,在这方面的重要举措是采用较小排量但具有较高升功率的小型化发动机。Eaton公司专门为这一用途开发了在低转速区域具有高效率的新一代罗茨增压器。     

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。     

博格瓦纳公司电动压气机的设计和应用

博格瓦纳(Borg Warner)公司开发的电动压气机(电动增压器)是传统增压的1种补充方案,它能提高低转速范围内的增压压力,从而获得更好的起步加速性能,并且由于降低了排气背压和全负荷时的加浓需求,因而能提高功率和降低燃油耗。     

福特扩大Eco-Boost新动力技术的应用

福特EcoBoost新动力技术不但提高发动机动力性能，而且还降低了燃油耗和排放。     

通过动态停缸以减少柴油机排放和燃油耗

减少燃油耗和废气排放一直是柴油机开发的重点。基于“动态停缸(DSF)”系统可以同时实现这2个目标。为了证明该项技术的优势,Tula公司和FEV公司针对不同发动机类型和试验循环进行了大量仿真研究,并基于完整的动力总成平台开发了相应的计算模型。     

降低汽车燃油耗的摩擦学技术

降低发动机燃油耗和减少二氧化碳排放是满足日趋严格的排放法规要求的必经之路。针对降低发动机燃油耗的课题,以发动机周边零部件为中心,着重介绍丰田汽车公司开展的摩擦学相关研究。就利用摩擦学技术降低燃油耗的具体方法,阐述了在优化气缸内圆面(工作表面)、改进活塞组件、优化气门机构及曲轴轴承等方面采用的新技术和新工艺,评价了上述技术措施对降低燃油耗及二氧化碳排放的效果。同时指出,即便是当代先进的内燃机,在利用摩擦学技术与手段优化其内部摩擦及降低燃油耗方面,仍具有很大的发展潜力。     

PFI氢燃料内燃机NO_x排放特性的试验研究

对一台4缸进气道燃料喷射(PFI)氢内燃机进行试验,研究当量燃空比、点火提前角和热废气再循环对其NOx排放的影响和这些规律与转速的相关性。结果表明,当量燃空比是决定NOx的关键因素,在当量燃空比大于0.5时NOx排放随当量燃空比的增加急剧上升,在当量燃空比约为0.9时,出现接近10 000×10-6的峰值;且转速越低,NOx排放的峰值越低,峰值对应的当量燃空比越小。当量燃空比在0.5~0.7范围内时,减小点火提前角可大大降低NOx排放,且转速越低,降低的程度越显著;采用热EGR也可显著减少NOx排放,且转速越低,效果越明显。     

D30燃料在载货汽车上的应用研究

在SXQ4181G载货汽车上开展了燃用D30(二甲醚与柴油质量分数比3∶7)燃料的动力性、燃料经济性和排放特性的试验研究。针对D30燃料的特性,改造了原车燃料供给系统和优化了喷油泵及喷油器参数后,进行了发动机台架试验和整车道路试验。结果表明,燃用D30燃料的动力性与原柴油机相当,经热值修正后的当量燃料消耗率有所改善;NOx排放下降(低转速时尤其明显);HC排放有所降低,CO排放没有明显变化,烟度在全转速范围内大幅度下降。     

ISG型混合动力汽车发动机启动过程分析

针对ISG(integrated-starter-generator)型混合动力汽车建立相应的ISG电机-发动机仿真模型,研究不同的电机控制策略对发动机启动性能的影响,通过控制电机的转速和转矩快速拖动发动机启动,并根据发动机台架试验确定最优的电机控制策略.试验结果表明,通过合理控制ISG电机能够实现发动机快速启动,取消发动机启动加浓过程,降低启动时的油耗及排放.     

高压缩比米勒循环对GDI增压汽油机性能和排放影响

通过对一款涡轮增压GDI发动机凸轮型线和活塞形状的设计,研究了不同压缩比米勒循环发动机对增压GDI发动机的燃烧、缸压、排放和油耗等方面的影响。结果表明,对于米勒循环的GDI增压发动机,在外特性会损失一部分最高功率,但是能在一定程度上降低油耗;在部分负荷,米勒发动机减少了泵气平均有效压力,从而对降低燃油消耗率的作用比较明显,同时由于米勒效应导致燃烧温度降低,使得NOx排放得到显著改善,但是在低负荷时THC排放会有所上升。     

进气门延迟关闭对小型商用车柴油机性能的影响

为满足严格的排放法规和燃油经济性要求,乘用车柴油机呈现出低压缩比的趋势。较低的压缩比在降低排放方面具有优势。但是,较高的压缩比对获得更高的理论热效率有益。米勒循环的进气门延迟关闭策略可使压缩比低于膨胀比,这样可以降低压缩行程终点的温度。将米勒循环应用于轻型商用车柴油机,并对其降低排放和燃油耗的效果进行了验证。通过应用米勒循环,降低了日本排放测试循环JE05运行工况下的发动机燃油耗和碳烟排放,并且对氮氧化物排放没有产生负面影响。     

含水乙醇汽油发动机非常规气体排放试验研究

在一台进气道多点喷射汽油机上,分别燃用含水率不同的三种含水乙醇汽油E10、E10w3、E10w5和纯汽油进行台架试验。试验中使用福立GC9790Ⅲ型气相色谱仪对发动机非常规气体排放进行测量,以研究含水乙醇汽油对发动机非常规气体排放的影响。试验结果表明:随输出转矩的提高,发动机的乙醛排放和1,3-丁二烯排放有下降趋势,而苯排放有上升趋势;随转速的提高,发动机的乙醛排放和苯排放会下降,而1,3-丁二烯排放有上升趋势;发动机燃用含醇汽油时,乙醛排放较燃用纯汽油时高,且随含水乙醇汽油含水率的提高会有所升高;苯排放较燃用纯汽油时低,且随含水率的提高逐渐降低;1,3-丁二烯的排放明显增高,且随含水率的提高呈现小幅度上升。     

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。     

重型商用车油耗优化研究

采用GT DRIVE软件,建立整车计算模型,研究了主减速比、变速箱速比、整车滑行阻力、发动机本体油耗四个因素对整车C-WTVC循环油耗的影响。结果显示,主减速比越大,发动机转速越高、负荷越低,运行点越远离发动机经济区,因此整车循环油耗也越高。变速箱对整车循环油耗的影响较小,主要原因是不同变速箱之间速比的差异并不大。滑行阻力减小,使得整车循环油耗显著降低(7.2%),说明降低整车滑行阻力是降低整车油耗的重要手段。通过发动机本体油耗使整车循环油耗降低了4.2%,由此可见,提高发动机热效率也是提高整车经济性的重要因素。     

Audi公司新一代V6涡轮增压直喷式轿车柴油机——机械结构设计

针对低燃油耗、低废气排放、良好的功率输出和持续不断的轻量化结构,Audi公司对新一代3.0L-V6涡轮增压直喷式轿车柴油机进行重新开发。通过优化热管理、内部摩擦和燃烧过程等措施提高效率,并集成近发动机布置的排气后处理装置是重要的结构设计任务,为此,对基础发动机进行了更为全面的改进。介绍新一代发动机的机械结构设计。