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。     

烃类添加剂改善M100甲醇发动机冷起动的试验研究

针对M 100甲醇发动机在低温环境下起动困难的问题,在M 100甲醇中添加烃类添加剂,改善甲醇发动机的低温起动性能.按体积比在M 100甲醇中分别添加15%汽油、8.5%异戊烷、10%石油醚作为添加剂,采用试验的方法测量了-20℃,-10℃,0℃三种环境温度下,甲醇发动机的起动性能.结果表明:甲醇中添加15%的汽油、8.5%的异戊烷、10%的石油醚,-20℃时M 100甲醇发动机可以正常起动,起动时间小于3.5 s,在-10℃时起动时间小于2.5s,在0℃时起动时间小于1.5s;环境温度为-10℃时,增大首循环喷射脉宽有利于缩短起动时间,首循环喷射脉宽从110 m s增大到130 m s,添加上述比例添加剂后,M 100甲醇发动机的起动时间分别缩短0.2s,0.2s,0.05s.     

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。     

纯甲醇发动机冷起动系统的研发

针对纯甲醇发动机低温起动困难的问题,从改善甲醇燃料的蒸发和雾化人手,在进气歧管前节气门后加装自行研发的甲醇发动机冷起动系统,采用PTC陶瓷热敏电阻将起动时喷入气缸的甲醇加热,促其蒸发,使甲醇蒸汽浓度达到着火界限.试验结果表明,装有该冷起动系统的甲醇发动机可在环境温度为0℃的低温条件下冷起动一次成功,较好地解决了纯甲醇发动机的冷起动问题.     

甲醇发动机低温起动措施试验研究

针对甲醇发动机出现的低温冷起动问题,通过详细分析其冷起动困难的原因,提出多种甲醇发动机低温冷起动技术措施,并对主要的技术措施进行了试验研究。结果表明,采用进气道加热、喷射器加热和进气滚流措施都在一定程度上改善了甲醇发动机的冷起动性能;通过改变燃料组分可有效提高甲醇发动机的冷起动性能,M70和M85高比例甲醇燃料发动机在-25℃低温下能够顺利冷起动。     

用于液化石油气喷射发动机的燃料喷射控制法和相关设备

本发明涉及一种用于液化石油气喷射（LPI）发动机的燃料喷射控制法及相关设备。本发明计算了发动机起动时的发动机转速增量和燃料温度，根据上述两数值计算了燃料压力，根据LPG的p-T图中的燃料压力和燃料温度计算了所提供燃料中的丙烷含量，并控制通过利用不同丙烷含量做出的函数图来控制燃料的喷射时间和喷射周期。因此，本发明根据所提供LPG中的丙烷含量进行了燃料喷射控制，从而改善了车辆起动、发动机的功率输出、[第一段]     

高压多次喷射对缸内直喷汽油机极低温起动性能的影响

相对于进气道喷射,缸内直喷汽油机的主要优势就是能实现对喷油压力、喷油次数和喷油时刻的精确控制。目前,对于发动机全工况的多次喷射研究和标定已经相当成熟,但将多次喷射应用于极低温环境,通过调整喷油时刻和喷射次数,将传统的低压喷射、单次喷射替换为高压喷射、多次喷射,能显著缩短汽油机起动时间。试验表明,使用优化后的3次喷射方式,采样发动机的低温冷起动时间能缩短35%~70%。     

用新的喷油率控制泵 改进重载柴油机排放和冷起动性能

为了研究高喷射压力对发动机性能和排放的影响,制做了一些试验用的高喷射压力直列泵并对其进行了测试。 用高喷射压力提高燃油喷注动量可降低炭烟,但喷射压力进一步地增加对再降低炭烟效果不明显。因此在发动机低转速范围内应实现高压喷射压力,然而传统直列泵很难获得高压喷射特性。 具有可变预行程机构的喷油率电子控制泵在发动机低速范围时可提供高的喷射压力,而在高速范围时可提前喷油定时。这种泵可改善发动机低速范围的燃油经济性和瞬态联邦试验法(FTP)对重载发动机排放(烟度及颗粒)的要求。这种由线圈直接驱动的泵(带有预行程控制套筒)能使定时提前,即使在冷起动时也不会延迟,因此有效地改善了冷起动性能。     

纯甲醇发动机冷起动系统开发

针对甲醇汽化潜热大,蒸发困难,纯甲醇发动机冷起动困难的问题,开发了一套甲醇加热器来改善甲醇汽化问题。通过PTC热敏电阻加热片给蒸发器提供热量,使蒸发器温度升高。为防止初始加热电流过大,加热用的16个热敏电阻被分成4组,依次间隔30 s通电加热。冷起动时控制PTC对甲醇蒸发器加热,当蒸发器内温度达到一定值后起动发动机。试验结果表明,环境温度1℃时,加热器加热到80℃以上即可实现甲醇机的顺利起动。     

丰田发动机冷起动电路故障诊断

目前国内进口的丰田汽车，基本上采用电控燃油喷射发动机。冷起动喷油装置主要有两种，即带有冷起动喷油器的装置和不带有冷起动喷油器的装置。前者与发动机ECU无关，他是靠冷起动温度时间开关控制冷起动时的喷油量；     

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。     

Effect of the fuel injection strategy on first-cycle firing and combustion characteristics during cold start in a TSDI gasoline engine

The first firing cycle is very important during cold-start for all types of spark ignition engines. In addition, the combustion characteristics of the first firing cycle affect combustion and emissions in the following cycles. However, the first-cycle fuel-air mixing, combustion and emissions generation within the cylinder of a two-stage direct-injection (TSDI) engine during cold start is not completely understood. Based on the total stoichiometric air-fuel ratio and local richer mixture startup strategy, the first-cycle firing and combustion characteristic at cold start were investigated in a two-stage direct injection (TSDI) gasoline engine. In addition, the effects of the first injection timing, second injection timing, 1st and 2nd fuel injection proportion and total excess air ratio on the in-cylinder pressure, heat release rate and accumulated heat release were analyzed on the basis of a cycle-by-cycle analysis. It is shown that a larger 2nd fuel injection amount and later 2nd injection timing are more beneficial to the firing of the first cycle in the case of a total excess air ratio of 1.0. The optimum 1st and 2nd injection timing fuel injection proportions are 120°CA ATDC during the intake stroke, 60°CA BTDC during the compression stroke and 1:1. In addition, the firing boundary is a 2nd injection timing later than 90°CA BTDC during the compression stroke in the case of the 1st injection timing from 60°CA to 180°CA ATDC during an intake stroke and involves a 1st and 2nd fuel injection proportion of 1:1 and an excess air ratio of 1.0. The study provides a detailed understanding of cold-start combustion characteristics and a guide for optimizing the reliable first-cycle firing at cold start.     

高压共轨柴油机冷起动关键控制参数优化的试验研究

以某直列6缸柴油机高压共轨系统为研究对象,研究了柴油机冷起动控制参数和可控变量,并建立了共轨系统冷起动优化控制方案,通过改变共轨系统燃油喷射压力、格栅预热时间、喷射时刻等相关参数,改善并优化冷起动燃烧过程,采用试验标定验证了优化方案的可行性。研究结果表明,关键参数优化可以明显改善柴油机的冷起动性能,保证柴油机快速起动,满足车用柴油机的使用要求,为柴油机的低温起动标定提供依据。     

Influence of injection parameters on the transition from PCCI combustion to diffusion combustion in a small-bore HSDI diesel engine

In this paper, the influence of injection parameters on the transition from Premixed Charge Combustion Ignition (PCCI) combustion to conventional diesel combustion was investigated in an optically accessible High-Speed Direct-Injection (HSDI) diesel engine using multiple injection strategies. The heat release characteristics were analyzed using incylinder pressure for different operating conditions. The whole cycle combustion process was visualized with a high-speed video camera by simultaneously capturing the natural flame luminosity from both the bottom of the optical piston and the side window, showing the three dimensional combustion structure within the combustion chamber. Eight operating conditions were selected to address the influences of injection pressure, injection timing, and fuel quantity of the first injection on the development of second injection combustion. For some cases with early first injection timing and a small fuel quantity, no liquid fuel is found when luminous flame points appear, which shows that premixed combustion occurs for these cases. However, with the increase of first injection fuel quantity and retardation of the first injection timing, the combustion mode transitions from PCCI combustion to diffusion flame combustion, with liquid fuel being injected into the hot flame. The observed combustion phenomena are mainly determined by the ambient temperature and pressure at the start of the second injection event. The start-of-injection ambient conditions are greatly influenced by the first injection timing, fuel quantity, and injection pressure. Small fuel quantity and early injection timing of the first injection event and high injection pressure are preferable for low sooting combustion.     

点燃式乙醇发动机的性能和排放的研究

根据乙醇燃料的理化特性对电控喷射点燃式汽油发动机进行了改进,研究了进气温度和点火正时对乙醇发动机性能和排放的影响。试验结果表明:需采用进气预热解决乙醇发动机冷起动;乙醇发动机的动力性与汽油机基本相当,比能耗比汽油机低5%以上,CO和HC排放改善30%以上。     

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。     

LPG单燃料BSH轿车欧Ⅳ排放控制技术研究

对欧Ⅳ单燃料液化石油气(LPG)发动机进行了排放控制技术的研究,对BSH1.6发动机进行LPG电控喷射系统改装,完成了催化器最佳转化窗口试验、燃料切换条件选择试验、整车轮毂欧Ⅳ测试循环试验。试验结果表明,在兼顾发动机动力性经济性的前提下,台架上制取的MAP图和燃料切换条件较为合理,LPG单燃料BSH轿车顺利通过欧Ⅳ测试循环。     

氢燃料发动机及其起动过程研究

分析了不同氢燃料发动机供气系统的特点,在汽油机的基础上设计了氢燃料电控进气系统的硬件和控制策略。采用试验研究的方法,分析了喷氢量、喷气定时、点火提前角等参数对发动机起动过程的影响。研究结果表明,采用控制喷气脉宽和电子节气门的方法,可以有效实现发动机起动。起动工况较佳的喷气脉宽为7 000μs,点火提前角为10°CA,喷气定时为上止点后70°CA。