米勒循环和低压EGR对混动专用发动机性能影响的研究

基于一台奥托循环增压发动机,通过采用高压缩比、进气门早关型线和高滚流进气道,再引入低压EGR,将其改造为混动专用发动机。通过试验研究米勒循环和低压EGR对混动专用发动机燃烧特性和经济性的影响。研究结果表明,在3200r/min的不同负荷工况点,与奥托循环相比,米勒循环点火提前角增大,且随负荷的增加,点火提前角的增幅先增加后减小;CA50减小至8°左右,燃烧持续期增大,排气温度增加;泵气损失减小,且随负荷的增加,降幅先增加后减小;米勒循环泵气损失的降低和CA50的减小使燃油消耗率降低了6.8%～11%,且将高效区域拓宽至全运行区的60%。在米勒循环发动机高效区工况引入低压EGR,随EGR率的增大,点火提前,CA50减小,燃烧持续期延长;EGR抑制爆震的作用使燃烧改善效果明显,在中负荷和大负荷工况获得的燃油消耗率最大降幅分别为5.6%和15.9%。     

发动机废气再循环系统的检修要领

为了满足日益严格的尾气排放要求，中高档轿车发动机普遍设置了废气再循环（EGR）系统。对于废气涡轮增压型柴油发动机，由于NOx的排放量会有不同程度的上升，设置废气再循环系统的效果更加显著。废气再循环系统带来的另一个好处是，可以在中等转速和负荷下采用较大的点火提前角，从而提高发动机的动力性和燃油经济性，并控制爆燃。     

涡轮增压发动机低辛烷值燃料的试验研究

研究基于一台2.3 L四缸的涡轮增压汽油机,国内的推荐燃油为RON95汽油。由于匹配该发动机的车型要出口伊朗,当地的燃油多为RON85汽油;因此,需要在台架上进行低辛烷值燃料的性能开发试验。试验中需要综合调整点火提前角(Spark advanced Angle,SA)、空燃比(Air Fuel Ratio,AFR)以及最大增压压力确保该发动机在任何工况下正常运行,且不发生爆震现象。结果表明:由于使用燃料的辛烷值降低,点火提前角普遍减小。而点火提前角的降低又会引起排气温度的升高,降低空燃比进行催化器保护。接近外特性工况下,通过降低最大增压压力,牺牲发动机的性能来确保其稳定运行。     

缸内直喷汽油机可变配气实现SICI组合燃烧方式的试验研究

在一台装有双凸轮和可变正时机构的4缸直喷汽油机上进行了内部EGR率对理论空燃比下SICI模式的燃烧和排放影响的试验研究.结果表明,在小升程凸轮下,负气门重叠(NVO)角度在150°～50°CA范围内时,能够实现稳定的SICI燃烧.随着NVO角度的减小,内部EGR率减小,SICI燃烧的稳定范围向高负荷拓展,最佳点火角推迟...     

不同稀释燃烧技术对GDI汽油机性能的影响

在发动机试验台上,对1.5 L四缸缸内直喷涡轮增压汽油机分别进行了过量空气稀释燃烧、EGR稀释燃烧与原机的经济性、排放特性对比试验研究。结果表明,过量空气稀释燃烧技术具有较大的缸内多变指数,同时可以采用更大的点火提前角,获得了最优的燃烧相位和经济性;EGR稀释的HC排放高于原机和过量空气稀释的燃烧;原机与EGR稀释的CO排放水平相当,而过量空气稀释燃烧处于较低水平;EGR稀释燃烧技术由于燃烧温度的降低与低氧氛围的因素使其NOx排放处于最低水平。为实际改善汽油机的经济性和排放特性提供理论依据。     

点火提前角对发动机性能影响的研究

文章以DAE公司一款废气涡轮增压型发动机为例,介绍了影响点火提前角的因素及其对发动机性能的影响。同时对点火提前角随转速、负荷的变化规律进行详细介绍。点火提前角是发动机电控系统中一个极其重要的匹配参数,每一个工况,都存在一个最佳的点火提前角,它直接影响着发动机的动力性、经济性及排放。     

对置活塞二冲程汽油机喷油和点火定时影响分析

对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油提前角为100°CA时达到最小值;随着点火提前角的增大,火焰发展期延长,快速燃烧期先减小后增大且在点火提前角为20°CA时达到最小值。因此,喷油提前角100°CA、点火提前角20°CA为最佳匹配。此时,可实现点火时刻的均匀混合;同时具有较短的火焰发展期和快速燃烧期,所对应的缸内平均指示压力较高,指示燃油消耗率较低。     

甲醇发动机缸内EGR分层的研究

针对一台具有螺旋进气道的点火式甲醇发动机,采用进气道加装EGR管的方式实现了EGR和新鲜充量的分开引入。应用CFD仿真软件Fire模拟了不同EGR通入时间、不同燃烧室凹坑形状等对EGR分层的影响。结果显示,加装EGR管能够实现EGR的分层,EGR的通入时长和燃烧室凹坑形状都对EGR的分层产生影响。当燃烧室凹坑形状为浅圆柱型、新鲜充量的通入压力为100kPa、EGR通入压力为160kPa时,在300°BTDC(压缩上止点前)停止通入,能够形成火花塞周围EGR浓度低、越远离燃烧室顶部EGR浓度越高的EGR分层结构。同时,在保证EGR率和燃油消耗量相同条件下,通过改变点火提前角,分析分层EGR和均质EGR对甲醇发动机缸内燃烧的影响。分层EGR能有效地提高缸压峰值、缩短燃烧滞燃期、提前燃烧始点,有利于发动机缸内燃烧的改善。     

UNIAIR新技术对燃油经济性的重大改善（下）

在传统的节气门式发动机上，发动机的控制装置是同步而协同地进行控制的(按照适当的燃烧管理策略)，使所有的参数都适合于燃烧，这当然要通过各个专用的子系统的完满执行。这些子系统例如燃油喷射(燃油的数量和质量)，用于空气动作的传统装备，点火装置(点火定时)，EGR废气再循环装置，废气涡轮增压(增压压力)装置。     

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。     

稀薄燃烧电控LPG发动机的试验研究

通过试验分析了发动机转速、负荷、压缩比、点火提前角以及火花塞间隙对稀薄燃烧的影响,优化了稀薄技术条件下压缩比、点火提前角等参数。试验表明,稀燃技术使电控LPG发动机经济性、排放性和动力性优于原LPG发动机,排放性和经济性远好于汽油机,动力性接近汽油机。     

天然气发动机稀燃条件下点火提前角的试验分析

点火提前角控制作为发动机控制的两大主要因素之一,对发动机工作的稳定性和做功效率有着直接的影响,优化的点火提前角可以有效提高发动机的动力性和经济性。特别是在稀燃条件下工作的天然气发动机,由于点火困难,燃烧速度慢,对点火系统提出了更高的要求。本文针对采用稀燃技术的天然气发动机进行试验研究,提出了发动机在不同进气压力及不同转速下的点火提前角变化规律,并对点火提前角对发动机扭矩、燃气消耗、排温、排放等指标进行了对比分析。     

EGR对车用柴油机性能影响的试验研究

结合某废气涡轮增压和高压共轨小型4缸柴油机国Ⅳ排放达标工作,进行了计算机在线实时控制EGR对柴油机性能影响的试验研究,通过试验分析了EGR对NOx、烟度、排气温度、燃油消耗率的影响规律,并对EGR率与喷油提前角的匹配作了进一步的研究。结果表明,为降低柴油机NOx排放,不同工况应采取不同的EGR率;烟度、排气温度、燃油消耗率均随着EGR率的增加而增大;EGR率和喷油提前角应实现良好的匹配,才能保证NOx排放和燃油消耗率都能达到要求,其中小EGR率匹配小喷油提前角,大EGR率匹配大喷油提前角。     

先进点火线圈技术优化发动机燃烧效率

<正>为使发动机达到日益严酷的排放标准,各大汽车主机厂开始逐步依赖小排量发动机。在技术革新方面,涡轮增压和废气再循环技术都有较为广泛的应用,而点火系统在优化燃烧,提高燃油经济性方面具有巨大的潜力。小型发动机用点火塞上置线圈具有较小排量的现代发动机完全不同于以往的传统发动机,此类发动机往往带有涡轮增压系统并具有较高的压缩,实现更低的排放要求,提高燃油经济     

中冷温度对混合动力增压汽油机及整车油耗影响分析

文章通过一款涡轮增压汽油机,研究了不同中冷后进气温度对发动机及整车油耗的影响,研究结果表明：随着中冷后温度的增加,发动机爆震倾向增加,发动机最小燃油消耗率点向低负荷转移,最小燃油消耗率恶化1.5%。工况点向低负荷转移后,点火提前角和燃烧相位随中冷后温度增加变化不大,燃油消耗率随中冷后温度变化影响较小;中大负荷通过推迟点火提前角控制爆震强度在限制内,导致燃烧相位和燃烧循环波动率恶化,燃油消耗率升高。中冷后气体温度对整车油耗有影响,结合不同中冷后温度的燃油消耗率试验结果,控制WLTC循环运行工况点,整车油耗改善3.3%。     

天然气发动机稀薄燃烧极限的试验研究

针对WT615型增压电喷CNG发动机,进行了稀薄燃烧极限的判定及其影响因素的试验研究。由实验结果可以得出,HC排放、HC排放的升高率、发动机转速及转矩可以作为CNG发动机稀薄燃烧极限的判定参数,并得出了判定依据。同时,文中对转速、转矩、点火提前角等因素对CNG发动机稀薄燃烧极限的影响进行了分析。     

涡轮增压汽油机火花塞的性能试验研究

利用由电力测功机和涡轮增压汽油机组成的测试平台对一种火花塞的设计和性能进行了试验验证和研究。研究结果表明:火花塞的最高温度在800℃以内,火花塞温度随着点火提前角和空燃比的增大而升高,点火提前角每增加1°,温度升高10～15℃,空燃比增幅为1时,温度升高10～30℃。火花塞的间隙、热值设计合理,基于当前的发动机点火系统,应用在涡轮增压汽油机上可实现稳定可靠点火,没有早燃倾向。     

基于GT-Power的天然气发动机动力性能恢复研究

利用GT-Power软件建立了4缸火花点火天然气发动机的一维仿真模型,并与试验结果进行了对比,仿真与试验结果一致性较好,证明了模型的准确性。在此基础上为天然气发动机匹配了涡轮增压及中冷系统,计算结果显示,增压后天然气发动机的动力性能明显提高,最大功率和扭矩较原汽油机分别提高了23%和9%,中低转速的有效燃气消耗率明显下降。进行了点火提前角的优化计算,得出了节气门全开条件下的MBT角—转速—空燃比三维MAP图。     

丁醇-柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性试验研究

为了深入研究丁醇同分异构体在双燃料发动机上燃烧和排放的差异,基于1台重型6缸涡轮增压柴油机,在转速1 500 r/min、缸内循环总能量1 280 J/cycle工况下,针对正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料的燃烧和排放特性进行了试验研究。研究结果表明:随着柴油喷射定时的提前,正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料燃烧的最大缸内压力相位、放热率峰值相位和θ_(CA10)提前,最大缸内压力、缸内最高平均温度和燃烧持续期增加,放热率峰值和最大压力升高率先增大后减小,HC,CO和颗粒物排放降低,而NO_x排放先增加后减少。在相同的柴油喷射定时和丁醇替代比条件下,相比于正丁醇-柴油双燃料燃烧,异丁醇-柴油双燃料燃烧的θ_(CA10),θ_(CA50)和θ_(CA90)均提前,滞燃期和燃烧持续期变短,最大缸内压力、放热率峰值和最大压力升高率降低,HC和NO_x排放较高,而CO和颗粒物排放较低。     

理论空燃比下废气再循环率对汽油机性能的影响

为了提高某增压汽油机的性能,将其压缩比提高到11.5,并加装一套EGR循环系统。通过台架试验,在低速小负荷和中速中负荷工况下,研究了理论空燃比下废气再循环率对改造后汽油机性能的影响。结果表明:当EGR率小于20%时,采用合适的EGR率配合优化的点火时刻,可以使该发动机燃烧稳定,在保证发动机动力性的同时,指示热效率随着EGR率的增加不断升高;与无EGR时相比,EGR率为20%时,有效燃油消耗率在低速小负荷工况下降低了约4.5%,中速中负荷工况下降低了9.7%;随着EGR率的增加,THC排放增加,而NOx排放显著降低,CO排放在低速小负荷时出现上下波动的现象,而在中速中负荷工况时,随着EGR率的增加不断降低。