基于2阶段喷射的缸内直喷汽油机HCCI燃烧的研究

在缸内直喷汽油机（GDI）上采用2阶段燃油喷射技术来控制缸内混合气形成和燃烧，在GDI发动机上实现了均质混合气压燃（HCCI）燃烧方式，研究了缸内2阶段汽油喷射对HCCI燃烧特性的影响。结果表明，压缩行程中的第2次喷油时间可以有效地控制燃烧始点，二次喷油持续期可以控制燃烧速率、燃烧相位和拓宽发动机负荷。     

增强型扩张管催化器流场的数值模拟与结构优化设计

采用当量连续法建立了催化器蜂窝载体的流体动力学模型，用STAR－CD软件对不同结构的增强型扩张管（EDH）催化器在冷态条件下的稳态流场进行多维数值模拟。用软件对EDH的结构和有关参数对催化器流动特性的影响进行了研究。     

烯烃对发动机排放和燃烧特性影响的研究

在满足欧Ⅳ排放法规的汽油机上对3种不同烯烃含量汽油的排放性能和燃烧特性进行了试验研究.试验研究结果表明:随着烯烃含量的升高,发动机的THC排放降低,将汽油中的烯烃含量从10%提高到25%,可以降低THC排放18%,而对NOx和CO排放的影响与发动机转速有关,但影响幅度不大;在小负荷时,烯烃含量对发动机的燃烧特性没有明显影响,在大负荷时,提高烯烃含量能加快燃烧,缩短着火落后期和燃烧持续期;在所研究范围内,烯烃对催化剂的初始转化效率没有影响.     

柴油品质对发动机排放性能的影响

在发动机台架试验上进行了柴油品质对欧Ⅲ、欧Ⅳ重型柴油机排放性能影响的试验研究,同时对国外相关研究项目发表的柴油品质对发动机排放性能影响数据进行综合分析,总结得到了柴油主要品质参数:十六烷值、硫含量、蒸馏特性T90/T95、芳香烃与多环芳香烃和密度对柴油机排放性能的影响规律和影响程度.     

EGR率对燃用生物柴油的重型柴油机排放特性影响

研究了EGR率对燃用生物柴油的重型柴油机排放特性影响,并用气相色谱-质谱仪分析了燃用柴油和生物柴油时的SOF成份的差异。研究结果表明:燃用生物柴油结合EGR技术可以同时大幅度降低PM和NOx排放,未出现一般柴油机中NOx和PM之间此消彼长的关系;生物柴油同柴油的SOF组分无本质区别,主要成分均为烷烃,但生物柴油SOF中的酯类物质多一些。为进一步降低碳烟,在生物柴油的基础上配制了一种含氧混合燃料,结合采用EGR技术,在不使用排气后处理装置的情况下达到了我国重型柴油车第Ⅳ阶段排放法规的要求。     

低比例甲醇汽油发动机排放建模与预测

在1台进气道多点电喷EQ491i汽油机上,采用AVL傅里叶变换红外光谱多组分分析仪SESAM-FTIR测量了燃用低比例甲醇汽油的排放成分。使用发动机循环模拟软件Boost耦合化学动力学软件Chemkin,建立了甲醇汽油发动机循环计算模型并用试验结果进行标定,模拟了甲醇汽油发动机中的常规排放NOx和非常规排放甲醛的生成情况。模拟结果表明,在相同工况条件下,随着甲醇比例的增大,甲醛排放基本呈线性增长。发动机负荷对甲醛排放影响不大,NOx排放主要受空燃比和燃烧温度影响。     

煤基燃料燃烧颗粒物对颗粒捕集器沉积过程的影响

探讨了柴油机燃用代用燃料后,排气颗粒物结构特征的变化规律。依据柴油机台架试验,使用0%、5%、15%甲醇掺混比的F-T(Fischer–Tropsch)合成柴油,在标定工况下采集颗粒。用同步辐射小角散射分析方法测量颗粒物摩擦力、粒径等参数。基于实验数据,在EDEM软件中建立颗粒模型,模拟了颗粒碰撞沉积过程。结果表明：随甲醇掺混比的增加,甲醇、F-T柴油燃烧颗粒间摩擦力增加0.6 N,平均粒径增加2.44 nm。沉积过程中,颗粒捕集器（DPF）单元体非迎风面的沉积量急剧增加;颗粒沉积效率随沉积时间的增加而增加;随摩擦力增大、粒径增大,颗粒层厚度及颗粒链长度也随之增加。甲醇掺混比的改变使得颗粒整体向更多、更细的方向变化,燃料类型及掺混比的改变显著影响了颗粒在DPF载体上的沉积状态。     

柴油机后处理系统N_2O排放特性的试验研究

对一台重型柴油机的后处理系统进行台架试验,研究其N2O生成特性,包括在颗粒捕集器(DPF)主动再生、选择性催化还原(SCR)反应和泄漏氨气在氨气氧化催化器(ASC)的氧化过程中一氧化二氮(N2O)的生成规律。结果表明,DPF主动再生时,喷入排气管的柴油与排气中的氮氧化物在催化剂表面发生副反应生成N2O,其生成量随DOC出口温度的升高呈现先增后减的趋势。在SCR反应中,Cu沸石催化剂生成的N2O最多,Cu/Fe复合催化剂次之,而其它催化剂生成的N2O很少;对于前两种催化剂,随着温度的升高,N2O生成量呈先增后减再增的趋势。从SCR催化器泄漏的氨气在ASC中被氧化生成N2O,温度在200~250℃时N2O生成量较大。     

乙醇柴油中十六烷值改进剂的添加对柴油机排放特性的影响

文章研究了十六烷值改进剂对乙醇柴油混合燃料的影响。十六烷值改进剂的添加改善了乙醇柴油混合燃料的排放特性。添加了十六烷值改进剂的乙醇柴油混合燃料,排放的碳烟、NOx浓度比燃烧纯柴油时明显减低,且碳烟颗粒物和NOx的排放比相同乙醇含量的乙醇柴油混合燃料有所降低。在最大负荷时,E30+CN混合燃料排放的碳烟和NOx分别比纯柴油低42%和15%,碳烟排放比E30低25%。没有十六烷值改进剂的乙醇柴油混合燃料的HC、CO、乙醇、乙醛排放量与纯柴油相比,均有明显增加,而含有十六烷值改进剂的乙醇柴油混合燃料的HC、CO的排放量比纯柴油低;乙醇、乙醛排放量比没有十六烷值改进剂的乙醇柴油混合燃料低。