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.     

共轨柴油机燃用生物柴油-汽油混合燃料的性能与排放研究

为了研究生物柴油在柴油机上的应用,在一台6缸高压共轨柴油机上进行生物柴油与汽油混合燃料的性能试验。研究结果表明:随着汽油掺混比的增加,生物柴油-汽油混合燃料的黏度、凝点和馏程温度降低,热值有所提高;在部分负荷和中等负荷下,生物柴油-汽油混合燃料的峰值燃烧压力、峰值放热率和燃烧温度都会升高;在大负荷下,3种燃料的缸内压力、瞬时放热率和燃烧温度相差不大。发动机转速为1 400 r/min时,与生物柴油相比,BD90G10和BD83G17的NO_x排放分别增加4.2%和6.7%,而炭烟排放显著降低。对于超细颗粒物(D<220 nm)而言,混合燃料的峰值数浓度对应的直径小于生物柴油;在低负荷和中等负荷下,汽油掺混能够有效降低超细颗粒物排放,但在大负荷下,BD90G10和BD83G17的颗粒数浓度相差不大,表明汽油掺混比的进一步增大对超细颗粒物排放的减少影响较小。     

凸轮轴调节装置对汽油机节能和环保的贡献(上)

汽油机燃油经济性不及柴油机的原因之一是,汽油机在部分负荷工况下通过节气门调节负荷,使得进气管内的压力降低,增加了发动机的泵气损失,而柴油机没有节气;原因之二是,汽油机的过量空气系数比柴油机小,使得热效率降低。因此,除了提高发动机负荷率以外,近年来国外汽车发动机行业还花费了大量的人力物力研究和开发汽油机减少泵气损失的技术和稀薄燃烧技术。笔者将以减少汽油机泵气损失为中     

发动机的保养要点

选用适当质量等级的机油对于汽油发动机,应根据进、排气系统的工作原理需要和使用条件,选用SD-SF级汽油机机油.对于柴油发动机,则要根据机械负荷,选用CB-CD级柴油机机油.无论汽油机或柴油机,选用标准都以不低于生产厂家规定的要求为准.     

21世纪轿车理想的动力装置——GDI发动机

汽油直接喷射(Gasoline Di-rect Iniection)发动机简称GDI发动机,是近年来国外内燃机研究与开发的热点。专家认为,汽油机直喷技术的出现,使汽车发动机技术进入了一个崭新的时代,它在21世纪有取代传统的汽油机和柴油机的趋势,成为轿车最理想的动力装置。传统的汽油发动机是将汽油喷射到进气管中,与空气混合后再进入气缸内燃烧,而GDI发动机是将汽油直接喷入气缸,利用缸内气流和活塞表面的燃料雾化与空气形成混合气进行燃烧。 GDI发动机具有很好的工作稳定性和负荷性能,同时低温起动性能得到了明显改善,能实现分     

汽油掺混PODE3-4对发动机燃烧和排放的影响

为了实现汽油在发动机上的压缩燃烧，在一台4缸四冲程压燃式发动机上使用不同掺混比的聚甲氧基二甲醚(PODE_3-4)-汽油混合燃料，探究了在不同负荷下的燃烧和排放特性。结果表明：在小负荷工况(0.13,0.38 MPa)下，掺混PODE_3-4使缸内燃烧压力和放热率升高；在大负荷工况(0.88,1.13 MPa)下，放热率随掺混比增加逐渐降低；对于排放特性，随着负荷的增加，NO_x和Soot排放逐渐升高，当负荷大于0.38 MPa时，CO和HC排放均保持在较低水平；随着掺混比的增加，Soot、CO、HC、苯和甲醛等污染物排放呈现出降低的态势，而NO_x排放变化不大。     

一种减少二氧化碳和氮氧化物排放的有效解决方案

燃油耗低和低速扭矩大的涡轮增压柴油机动力总成在欧洲轻型载货车市场占有较大份额。预计,全球二氧化碳(CO_2)排放法规和用户对燃油价格的期望,会进一步迫使发动机提高燃油效率。但是,法规对氮氧化物(NO_x)和颗粒排放的限制可能会进一步增加柴油机动力总成的成本。对价格敏感度最高的1 400 kg以下紧凑型车型需要寻求一种替代方案,以面对CO_2排放限值的挑战,并保持对用户的吸引力。对小型化和降低转速的汽油机理念进行了研究,与此同时,通过提高平均有效压力来满足性能要求,以保持车辆良好的操控性能和起动性能。解决这一问题的关键措施是采用汽油直接喷射燃油系统。因为缸内汽油直接喷射和对进气进行分开控制,可以在不增加碳氢排放的情况下增强扫气效果。缸内汽油直接喷射还具有冷却充量的好处,有利于避免增压发动机的爆燃现象。研究了汽油直接喷射的几种可选方案,包括多孔式和单孔轴针式喷油嘴,以及侧向布置与中央布置的对比。对排量减小至1.2 L的涡轮增压3缸机和4缸机的基本结构进行了研究。减少气缸数有利于改善碳氢排放、热损失和扫气效率。从安装和成本方面考虑,减少气缸数也有一定好处,其次要考虑的是排气后处理系统。理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射汽油机可以采用传统的三效催化转化器,故成本最低。分层燃烧直接喷射汽油机预计需要附加稀燃NO_x捕集器,而满足欧6标准的柴油机则需要附加柴油颗粒过滤器(DPF),并可能要采用NO_x后处理系统。虽然,目前对满足欧6 NO_x排放标准的后处理系统尚不了解,但增加的DPF、带稀燃NO_x捕集器的DPF,或带尿素选择性催化还原的DPF系统,都会使发动机在成本和安装方面面临挑战。对3缸涡轮增压直接喷射汽油机和其他发动机在降低CO_2排放与系统成本之间的价值权衡进行对比分析,并给出了结论。分层燃烧涡轮增压直接喷射汽油机与进气道燃油喷射4缸基本型汽油机相比,其CO_2排放量减少22%以上。采用可变气门驱动装置和传统三效催化转化器的理论当量比燃烧直接喷射汽油机的CO_2排放有可能减少18%。在欧6排放水平下,理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射3缸汽油机动力总成具有理想的使用价值。在无稀燃后处理系统的情况下,如果3缸涡轮增压柴油机能满足NO_x排放标准的要求,则其价值能与汽油机的相当。因发动机本身NO_x排放较高而需要采用稀燃后处理系统的动力总成劣势明显。基于紧凑型汽车对价格的敏感性,根据价值分析预测,3缸涡轮增压直接喷射汽油机符合动力总成的选择要求。     

捷豹/路虎Ingenium I63.0L汽油发动机与轻混MHEV技术介绍(五)

正六、汽油排放碳粒过滤器(GPF)1.汽油排放碳粒过滤器为满足CN6b(中国)排放法规,Ingenium I6 3.0L汽油发动机现在排气系统中使用汽油排放碳粒过滤器(GPF)。GPF用于收集燃烧过程产生的剩余颗粒物(PM)。汽油发动机产生的PM比柴油发动机要小,但是研究表明,即使微量的颗粒也会对健康造成不利影响。法规要求越来越严格地控制排气管排放。     

戴姆勒克莱斯勒/福特/标致雪铁龙/IFP联合研究新的燃烧过程

戴姆勒克莱斯勒、福特和标致雪铁龙集团与法国的ＩＦＰ联合研制 4行程自动着火可控燃烧汽油机 ,这是一台按照柴油机原理而使用汽油作燃料的内燃机。研制的发动机不需要使用催化装置 ,其排放不超过欧Ⅳ标准对于汽油机的排放限值。与原汽油机相比 ,该发动机的ＣＯ2 排放降低 10 %～15 % ,ＣＯ和Ｎ2 Ｏ的排放降低 6 0 %～ 80 %。戴姆勒克莱斯勒/福特/标致雪铁龙/IFP联合研究新的燃烧过程     

DISI甲醇发动机分层稀薄燃烧试验研究

研究了直喷火花塞点燃式（DISI）甲醇发动机1600 r／min和1200 r／min转速下整个负荷工况内分层稀薄燃烧对性能、燃烧及排放的影响。结果表明：DISI甲醇发动机在整个负荷工况内的一系列特征与柴油机和汽油机有很大不同,缸内混合气分层质量及燃油缸内空间分布对不同转速下的燃烧特性有显著影响;1200 r／min时热效率大、运转稳定,燃烧前期缸压和放热率优于1600 r／min时;大负荷时DISI甲醇发动机分层稀薄燃烧的经济性和排放性都比较好,但小负荷时的经济性和排放性较差,有待改善。     

发动机保养要点

选用适当质量等级的机油对于汽油发动机,应根据进、排气系统的工作原理需要和使用条件,选用SD—SF级汽油机机油。对于柴油发动机,则要根据机械负荷,选用CB—CD级柴油机机油。无论汽油机或柴油机,选用标准都以不低于生产厂家规定的要求为准。定期更换机油及机油滤清器滤芯任何质     

柴油机燃用生物柴油的燃烧和排放特性研究

对比分析了小型直喷柴油机燃用生物柴油和柴油的燃烧放热规律和排放物浓度.结果表明:与燃用柴油相比,发动机燃用生物柴油时的最大燃烧压力略有提高,最大压力升高率和最大燃烧放热率则明显降低,对应的曲轴转角提前.生物柴油发动机的CO排放在小负荷和大负荷有明显降低,在中等负荷与柴油发动机相同,在整个负荷范围内,HC和碳烟排放较低,但NOx和CO2排放略有升高.     

直接喷射式汽油机

日本丰田公司和德国大众公司分别开发了自己的直接喷射式汽油机，其目的都是为了既降低污染排放又提高燃油经济性。同一些直喷式柴油机一样，汽油被直接喷火燃烧室内，这样发动机在正常运转范围内提高了燃烧效率。直接喷射的困难在于要求燃烧稳定，性能优而NOX排放较少。解决上述问题就在于采用分层燃烧技术再辅以高压喷射。丰田公司的2．0L4缸D－4汽油发动机的特点是采用了计算机控制的压电喷射器，这种喷射器在世界上尚属首次应用。该系统需要配以高精度调节的EGQ（废气再循环）装置。这种EGQ装置是由一定范围空燃比传感器来控制，其…     

CNG发动机和汽油机燃烧的比较分析

CNG发动机与汽油机的燃烧同为预混湍流燃烧,但火焰传播速度、着火延迟期及混合气热值均不同。为在汽油机上改燃CNG或CNG/汽油两用燃料发动机发挥CNG燃烧的优点,针对CNG燃烧特点设计发动机,才能达到较高的输出功率和较低的排放。     

过氧化物添加剂改善HCCI发动机低负荷失火的研究

为了改善汽油HCCI发动机在低负荷的失火,通过在90号汽油中添加不同种类和不同质量的过氧化物,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min时,使用90号汽油的HCCI发动机只能在高负荷下运行;加入过氧化物添加剂后,着火时刻提前、缸压和放热率峰值升高,燃烧向低负荷区域大幅度拓展;添加相同质量分数的不同种类过氧化物,二叔丁基过氧化物(DTBP)作用最明显。相同当量比的稳态工况下,随二叔丁基过氧化物质量分数增加,着火和燃烧放热提前、燃烧持续期缩短,失火得到有效改善,负荷范围得到拓宽。但过高的添加剂质量分数会使发动机高负荷爆震可能性增加,发动机转速为1 400 r/min下,二叔丁基过氧化物的质量分数2%左右为最佳值。     

不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧的数值模拟

应用fire软件模拟分析不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧和性能的影响。对4100柴油发动机进行模拟计算,结果表明：不同进气压力情况下,其燃烧路径大部避开Soot和NOx的主要生成区域;提高进气压力会使燃烧充分,放热速率加快。进气压力对发动机性能影响明显,进一步增大进气压力能在Soot和NOx排放有效降低的同时,发动机的动力性能明显提高而燃油消耗降低。这表明高密度-低温柴油机燃烧模式能够通过提高进气压力同时降低排放和提高热效率。     

汽油/CNG双燃料发动机的试验研究

将HH368Q汽油机改装成汽油/CNG双燃料发动机,在相同试验条件下,分别对燃用汽油和CNG时的动力性和排放性能进行对比试验,结果表明,改装后的发动机燃用CNG时比燃用汽油时的动力性下降13%;在怠速和中、小负荷工况时排放却比燃用汽油时有明显下降。同时,还对三元催化反应器对燃用CNG时的催化效率和CNG作为代用燃料时发动机存在的问题进行了讨论。     

降低柴油发动机氮氧化物排放的新技术

柴油发动机与汽油发动机相比，有着高燃烧效率、高扭矩、低温室气体（CO2）排放等优势；但其也有不可避免的劣势，那就是氮氧化物和颗粒物的排放大大超过汽油发动机。因此，在日益严格的发动机排放法规要求下和发动机技术自身技术发展下，各研究机构和厂商也都在致力于减少柴油发动机氮氧化物的排放。     

某直喷发动机稀释燃烧的试验研究

选取1台非针对稀薄燃烧设计的量产汽油增压直喷发动机进行台架标定试验,了解并研究了在稀释燃烧模式下的燃油经济性、原始排放特性和燃烧噪声特性等性能影响。试验结果表明,随着稀释燃烧发动机负荷的变化,泵气损失和爆燃点火效率分别对比油耗的改进具有影响。稀释燃烧通过选取过量空气系数目标,在小负荷时,可以兼得最佳比油耗、燃烧噪声和排放优化;在中大负荷时,比油耗、燃烧噪声和排放优化不可兼得,氮氧化物排放与比油耗和碳氢排放呈反向趋势。稀释燃烧在中小负荷区域燃烧噪声可以得到有效降低,而在中高负荷区域,最佳比油耗工况点的燃烧噪声反而有所上升,但针对排放平衡优化点的燃烧噪声可基本持平或降低。     

为中国市场量身定制的柴油发动机解决方案 博世经济型共轨系统

使汽油发动机像柴油发动机般高效地工作，并且使柴油发动机像汽油发动机般清洁地工作始终是博世这家知名的汽车技术供应商的奋斗目标。在缸内直喷这种来自于柴油发动机的技术不断走入汽油发动机的同时，柴油发动机也没有停下改良革新的脚步。博世公司研发的柴油发动机燃油共轨系统就是实现柴油发动机精准喷射控制和清洁排放的杰出代表，也是目前清洁柴油机上不可缺少的燃料供给系统。