汽油机燃烧循环变动的理论研究

文中概述了汽油机燃烧循环变动的研究意义以及国内发展现状,将燃烧循环变动的评价指标进行了比较,总结了影响燃烧循环变动的主要因素。     

循环变动表征参数的经济样本容量研究

以循环变动研究中应用最广泛,对燃烧过程差异反应最敏感的最高燃烧压力为研究对象,在全工况区域选取120个试验点,每个试验点测录12 000样本观测值,对样本容量及采样方法对最高燃烧压力循环变动评价参数的影响进行了全面研究。研究结果表明,样本容量对评价参数的计算精度具有主要影响,在兼顾试验费用和精度要求的情况下,每个试验点的经济样本容量以2 000个~3 000个循环较为适宜。     

汽油机燃烧循环变动的分岔特征

对16种不同工况下的汽油机示功图进行了测量,以缸内峰值压力的试验数据为基础,应用符号时间序列分析方法,得到了汽油机燃烧循环变动的分岔特性,同时获得了汽油机燃烧循环变动随转速与负荷的变化规律。     

运转因素对汽油机最高燃烧压力循环变动影响的研究

针对汽油机循环变动研究中微观影响因素出现的随机性、不确定性、不可控性及不可复现性,提出了一种基于大样本容量,以汽油机燃烧过程循环变动宏观规律研究作为切入点,根据循环变动宏观规律的研究结果来引导微观研究的新观点。根据这一观点,在选定的典型工况区域,就汽油机主要运转因素(即转速和负荷、点火提前角及空然比)对最高燃烧压力循环变动影响的宏观规律进行了全面深入的研究。研究结果表明,运转因素对最高燃烧压力循环变动影响在宏观上具有一定规律性和可复现性,由此得到的一些新的结论对探索循环变动的机理、寻找消减乃至消除循环变动的技术对策具有实际意义。     

符号时间序列方法在汽油机燃烧循环变动特征分析中的应用

应用一种新的分析方法———符号时间序列方法对汽油机燃烧循环变动进行了研究。测量得到了某汽油机16种不同工况下的示功图,从提高精度与有利于数据的符号化观点出发,确定以缸内峰值压力作为汽油机燃烧循环变动的表征参数,把符号时间序列分析的具体技术和实施途径应用于试验数据,获得了汽油机燃烧循环变动随转速与负荷的变化规律,提出了利用改进的SHAN NON熵作为汽油机燃烧循环变动的评价指标的新观点。研究结果表明:该方法能较好地应用于汽油机燃烧循环变动特征分析。     

增压柴油机燃烧循环变动分析

测量直喷式增压柴油机燃烧过程,分析负荷、转速及供油提前角对燃烧过程循环变动的影响。结果表明,在全负荷速度特性下,平均指示压力和最高燃烧压力循环变动率较小,最大压力升高比循环变动率较大。平均指示压力循环变动率随负荷增加而减小,供油提前角变化时,燃烧过程循环变动变化不大。     

汽油发动机燃烧循环变动的试验研究

通过在一台单缸汽油机上的试验研究，找出了燃烧特性参数与压力有关的参数有关系，分析了燃烧循环变动的一些规律，结果表明，最大爆发压力Ｐｍａｘ的循环变动受火焰发展期和燃烧持续期的影响，其中，火焰发展期的影响大，燃烧循环变动主要发生在火焰发展期中。     

车用柴油机循环变动特性分析

对R6100ZQ型车用柴油机的循环变动特性进行了测试，结果表明，该机存在着不可忽视的循环变动。对该机工作过程中各参数所做的回归分析表明，循环喷油量的变化是造成平均指示压力变动的主要原因；而循环喷油量和喷油开始时刻的改变对最高爆发压力的变动也有重要的影响。     

氢发动机燃烧循环变动及其影响因素的研究

通过1台点燃式进气歧管喷射氢燃料发动机的最大燃烧压力的试验分析,获得了不同工况下的最大燃烧压力循环变动系数,以此为基础研究了过量空气系数、点火提前角以及转速对氢燃料发动机燃烧循环变动的影响趋势。结果表明,点火提前角对氢燃料发动机循环变动的影响相对较大。     

汽油机富氧燃烧特性试验研究

在1台4G18汽油机上进行富氧燃烧试验,进气中O2体积分数分别为21%,23%和25%,研究了不同富氧燃烧条件下的缸内压力、瞬时放热率及THC,CO和NOx排放.研究结果表明:在汽油机中低负荷典型工况下,随着进气中O2体积分数的增加,燃烧与排放均有改善,燃烧相位提前,缸内压力峰值和瞬时放热率峰值均增大,THC,CO排放...     

富氧燃烧发动机缸内过程试验研究

提出汽油发动机富氧燃烧技术,在单缸化油器式汽油机上进行富氧燃烧试验。利用燃烧分析仪对相同负荷状态下不同氧气浓度富氧燃烧时发动机的燃烧特性进行分析。当进入气缸助燃的空气中氧气浓度增加到24%时,气缸的最大压力升高15%,最大压力发生时刻提前,燃油放热增加,开始放热时刻提前,燃烧过程的循环变动量降低,燃烧稳定性提高。同时利用尾气分析仪对怠速状态下不同氧气浓度富氧燃烧发动机的尾气进行监测,检查发动机排放的变化。试验结果表明,富氧燃烧发动机尾气中HC和CO浓度大大降低,NOX浓度升高。     

换气与压缩过程对汽油机燃烧特性的影响研究

针对增压气道喷射汽油机进行了发动机换气与压缩过程对燃烧特性的影响研究,对比了两种状态下的气门升程与配气正时,基于发动机试验台架测试数据,重点分析了发动机动力性、经济性和燃烧特性。试验数据表明了配气相位的改变对燃烧有较大的影响,可使燃烧效率大幅度提高,爆震倾向减小。同时基于AVL-fire软件进行发动机进气与压缩过程三维CFD分析,分析结果表明:对燃烧特性的影响不能仅靠瞬态滚流比和缸内平均湍动能进行判断,真正影响燃烧的是火花塞附近湍动能的变化,即发动机换气与压缩过程对燃烧特性的影响来自压缩上止点火花塞附近的湍动能。     

对车用汽油机燃烧方式及其新技术的分析

根据空燃比 (A /F )使用范围将汽油机燃烧方式分为 3类并进行了分析。分析结果表明 ,混合燃烧在基本概念上具有明显的优越性 ,是未来的发展方向。     

点火位置对汽油转子发动机燃烧过程的影响

以点燃式汽油转子发动机为研究对象,建立了相应的湍流和燃烧模型,实现了发动机工作过程的三维动态模拟,并利用试验结果进行对比验证。在此模型基础上,模拟计算和分析了4种不同点火位置对缸内压力、温度、火焰传播及NO_x生成的影响。结果表明:点火位置选择在燃烧室中轴线上,与转子凹坑中心位置重合,能优化燃烧,获取较大的功率;在燃烧室后部点火时,燃烧初期火焰传播速度快,压力升高率大,但是受限于燃烧室后部燃料少,压力峰值不高,且NO_x的生成量偏高;在燃烧室前部点火时,在补燃期阶段燃烧速度最快,但是点燃后压力升高阶段的燃烧效率一般;点火位置位于燃烧中轴线两侧错位排布时,燃烧效率低下导致压力峰值最低,同时NO_x的生成量稍高;一定工况下,双点火位置的坐标分别为(10 mm,-56 mm,-37.2 mm)和(-10 mm,-56 mm,-37.2mm)时,该发动机能获得最大的功率且NO_x生成量较少。     

进气压力对汽油混氢发动机性能影响的研究

在1台加装了电控氢气喷射系统的4缸汽油机上,研究了进气压力对混氢汽油机燃烧与排放性能的影响。试验结果表明:随着进气压力的增加,混氢前后发动机平均指示有效压力与指示热效率均有所升高;相同进气道压力条件下,混氢后发动机热效率有所提高,但进气压力较高时混氢后发动机平均指示有效压力有所降低;发动机HC与CO排放随进气道压力的增加而逐渐降低,但NOx排放随进气压力的增加而升高;相同进气压力条件下,进气混氢有利于改善发动机HC与CO排放。     

增压比对汽油机燃烧及性能影响的试验研究

在一台2.0L涡轮增压汽油机上试验研究了全负荷工况下转速和增压比对发动机燃烧和性能的影响.结果表明,加大增压比提高了压缩行程的缸内压力,发动机的动力性大幅度提升,增压比每增加0.1个单位,缸内压力增加0.03～0.05MPa,转矩增加12 ～15N·m.同一转速下的瞬时放热率峰值随着增压比的增加而增大;滞燃期随着转速的...