满足欧5排放标准的涡轮增压直喷汽油机催化剂起燃时间及减排研究

未来动力总成的开发目标是具有更好的燃油经济性。为了实现这一目标,在研发新车型时,发动机将更多地采用涡轮增压技术。涡轮增压发动机的动力性和燃油经济性较好,但排放性能欠佳,这是因为涡轮增压发动机冷起动时,由于涡轮响应滞后而会损失大量热能。因此,对于涡轮增压发动机,需要采用相应技术缩短催化剂起燃时间,以降低排放。尤其是配装涡轮增压发动机的车型按新欧洲行驶循环测试时,在城市低速循环起动阶段,其排放不能满足欧5标准要求。研究得出缩短催化剂起燃时间和降低排放的方法,使涡轮增压直喷汽油机满足欧5排放标准要求。进行全面的排放测试,如增加贵金属用量及载体的孔密度,缩短到催化剂的距离,以及采用二次空气系统等附加装置。通过这些独到的试验研究,使发动机逐步达到欧5排放标准。     

缸内直喷汽油机的喷雾模拟

在定容弹内测量了某直列4缸均质缸内直喷汽油机不同时刻的喷雾油束形状和喷油器附近位置的喷雾液滴直径及速度分布,并在CFD模型中进行了喷雾的标定.分析了原机缸内喷雾、混合情况.研究了喷雾锥角、喷孔布置对缸内混合气均匀性的影响,论述了在低转速、部分负荷时加进气翻板的作用.结果表明,调整喷雾锥角、喷孔布置方式可以改善直喷汽油机缸内空燃比分布的均匀性;采用进气翻板可以提高发动机低转速部分负荷时缸内的滚流比及紊流强度,从而改善缸内混合气质量及加快缸内燃烧速度.     

缸内直喷汽油机的喷雾模拟

(接续第1期第13页) 4.2 喷雾锥角、喷孔布置对缸内混合气的影响 本文中喷雾锥角的定义是指两束对称油束中心线之间的夹角,某束油的锥角叫做一油束的喷雾锥角.     

直喷涡轮增压汽油机动态响应特性理想恒速模拟及评价

鉴于在发动机台架上难以实现发动机动态响应特性的直接测评,提出直喷涡轮增压汽油机动态响应特性的理想恒速模拟。基于稳态性能试验,建立发动机热力学模型并将其扩展以适用于瞬变过程模拟;假定平衡发动机动力输出的负载响应时间为零,模拟发动机恒定转速下动力输出随节气门开度的瞬变关系,并在此理想条件下评价发动机的动态响应特性。将该方法运用于评估J、P两型涡轮增压器对1.5T GDI发动机动态响应特性的影响,实现了发动机和增压器的合理匹配。     

直喷增压汽油机喷油器匹配及控制策略研究

针对一款国Ⅵ排放直喷增压汽油机电控系统的匹配,进行了不同喷油器的选型测试,对比研究了不同喷油器喷雾特征和燃烧室形状对发动机排放及油耗的影响。在此基础上,对比研究了喷油时刻、喷油比例以及喷油压力等参数对碳烟排放的影响。结果表明:A型喷油器与平顶活塞的匹配组合最佳;不仅碳烟排放低,而且燃烧速率快,燃烧稳定性好;当采用多次喷油模式时,随着第一次喷油时刻的推迟,碳烟排放有减低趋势。但随着第二次和第三次喷油时刻的推迟,碳烟排放反而呈增大趋势;而当增加第三次喷油比例时,碳烟排放会明显增加;部分负荷工况,采用更高的喷油压力对碳烟排放并无明显改善。而在外特性工况,采用更高的喷油压力时,碳烟排放改善效果明显,同时THC也有一定程度降低。     

废气再循环对增压直喷汽油机热效率的影响

结合热力学第一定律和第二定律深入分析了EGR对增压直喷汽油机在全负荷和中等负荷时热效率的影响机理。全负荷时,EGR的引入可以消除缸内混合气加浓,增加工质比热容比,改善燃烧放热等容度,减少传热损失,从而提高热效率,但其燃烧不可逆损失增加;中等负荷时,EGR的引入除了上述几个因素的改善外,还减少了进排气行程的泵气损失,从而较显著地提高了热效率。尽管EGR使得燃烧过程中产生的不可逆损失增加,但在全负荷和中等负荷时汽油机的有效效率均得到改善。     

现代缸内直喷汽油机的燃油系统及维修

缸内直喷汽油机己被各大汽车制造商普遍采用,尤其是大众汽车公司近两年在国内销售的新车己大部分采用TSI发动机,即涡轮增压缸内直喷汽油机。国内各汽车杂志都曾详尽地介绍过缸内直喷汽油机燃油系统的结构和工作原理,但由于此项技     

本田公司新款3.5L V6涡轮增压直喷汽油机的开发

介绍了新开发的配装NSX新车型用的超级跑车发动机。新开发的发动机要满足车身布置要求的高动力性能。通过选择3.5L排量及采用V6气缸布置和涡轮增压器,发动机达到较高的功率且结构紧凑,能在车身后部安装由混合动力电机与新开发的变速箱组合而成的动力系统。润滑系统采用干式油底壳系统,它能确保超级跑车在所有可能的行驶状况下得到可靠的润滑。燃烧系统采用高滚流气道、直接喷射和进气道喷射的双喷射系统,能提高动力性能、热效率并降低排放。为了应对高功率带来的热负荷增加,在燃烧室和排气道周围采用3段式水套,优化了气缸盖各部分的冷却液,因而能抑制爆燃和冷却排气道。缸孔采用喷铁涂层,它能增强冷却效果并减轻质量。喷铁涂层缸套比传统铸铁缸套和铝制缸套更硬、更薄,因而能在不增加缸心距的同时,在气缸间布置冷却水道。     

有效压缩比及再循环废气对直喷汽油机燃油消耗的影响

针对一款2.0 L自然吸气缸内直喷汽油机,通过调整配气相位,试验研究了有效压缩比和外部EGR对发动机燃油消耗的影响.研究结果表明:有效压缩比对燃油消耗率影响显著,降低有效压缩比,能够抑制爆震,改善燃油消耗.试验所选工况范围内,低有效压缩比相对高有效压缩比方案燃油消耗率降低2.7％,热效率提升1个百分点,但低有效压缩比情...     

直喷汽油机低速喷油特性的优化

为了解决GDI发动机低速情况下湿壁的问题,针对某GDI发动机的低转速工况,优化其喷油特性,从喷油策略上对比了单次喷射和二次喷射的雾化结果以及最终得到的缸压曲线。在一定的两次喷油比例上,比较了喷油时刻对湿壁量以及最后火花塞附近当量比的影响,同时还计算了壁面油膜的蒸发量和最终壁面残余的油膜质量,这些将是对HC排放重要的判定依据。     

可变进气凸轮对增压直喷汽油机经济性的影响

在1台直喷增压汽油机上应用可变进气凸轮技术,研究了不同凸轮型线对发动机部分负荷工况经济性的影响.研究所用的可变凸轮由长行程凸轮和短行程凸轮组成,长、短行程凸轮切换通过电磁阀控制实现.研究结果表明,短行程凸轮通过进气门早关实现米勒循环,进气压力提升后有利于降低泵气损失和缸内残余废气系数.短行程凸轮应用在不同负荷下降低燃油...     

缸内直喷增压汽油机热负荷分析及优化设计

研究了CA4GC气门口喷射(PFI)汽油机缸盖和机体的热负荷,并在此基础上对以CA4GC为基础开发的某缸内直喷(GDI)涡轮增压汽油机热负荷进行了仿真计算.结果表明,与原PFI汽油机相比,该GDI涡轮增压汽油机热负荷明显增大,且有些部位最高温度超过许用限值.通过仿真优化,确定了在两缸之间采用双水孔冷却方案.结果表明.该方案可以较好地降低该GDI涡轮增压汽油机缸套间的温度.从而解决其热负荷问题.     

EVCT对直喷汽油机燃烧和微粒排放的影响

本文研究了排气门关闭正时（EVCT）耦合点火正时（IT）对火花点火汽油直喷（GDI）发动机在5种不同工况下燃烧、性能和微粒排放的影响。研究结果表明,EVCT的延迟导致燃烧持续期（CA5-CA90）延长和燃烧中心（CA50）延迟。而IT的提前可以提前CA50,缩短燃烧持续期。EVCT结合IT可有效改善发动机油耗和微粒排放,有效燃油消耗率（BSFC）可降低4.66%,微粒总数最多可减少95%。随着负荷或转速的增加,EVCT对微粒排放和燃料消耗的影响减弱。     

喷油器安装角度对缸内直喷汽油机混合气的影响

以侧置喷油器的缸内直喷汽油机为对象,采用数值计算分析方法对混合气形成过程和喷油器安装角度对缸内混合气形成的影响进行了分析.结果表明,缸内气体流动对燃油喷束形态影响很大;转速不同时,缸内混合气形成过程差异较大;点火时刻的缸内混合气成分对喷油器安装角度较为敏感,可以通过改变喷油器安装角度在一定程度上优化缸内混合气的成分.     

新一代2GR-FKS/FXS 3.5L V6直喷汽油机的开发

为应对日趋严格的燃油经济性和越来越高的排放目标,采用现阶段发动机领域的新技术开发出新一代2GR-FKS/FXS发动机。基于2GR-FE发动机广受好评的动力性和燃油经济性,对2GR-FKS/FXS发动机的主要零部件进行了重新设计。开发的主要目标是:(1)优异的动力性;(2)最大限度地提高热效率,全面符合各国燃油经济性和排放法规要求的环保性能;(3)大幅度减轻运动件的质量,提高V6发动机的响应性。为实现上述互相对立的目标,发动机开发时使用了改进型的D-4S燃油喷射系统,可选择使用直接喷射和进气道喷射,同时,还采用了其他先进技术,如带中间位置锁止机构的可变气门正时技术和排气歧管冷却系统。     

直喷汽油机催化器快速起燃的试验研究

针对EA888直喷汽油机建立了试验台架及试验测控系统,通过试验研究了过量空气系数和两次喷射比例对催化器起燃特性的影响规律。试验结果表明,采用微稀的混合气有利于催化器的快速起燃,采用两次喷射有助于推迟点火,提高排气温度,缩短催化器起燃时间。     

新型汽油机缸内直喷燃烧系统的研究

所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统基于射流燃烧系统，由燃烧系统、燃油供给系统和相应的电控系统3部分组成。根据喷油器不同布置方案，设计了2种燃烧室。所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统的高压供油系统能基本满足系统喷油要求，研制的电控系统基于PC机，可在线调整控制参数和采集数据。通过一台改装的单缸试验机，研究了喷油正时对发动机运转性能的影响。     

汽油机缸内直喷的关键技术和发展现状

讨论了缸内直喷发动机的优缺点和当前对该种发动机出了要求，认为缸内直喷技术的关键是掌握和控制好混合气浓度在空间的分布和随时间的变化，其控制是在一定的喷油，点火控制策略下靠燃油射系统与缸内流场的合理匹配实现的，阐述了缸内直喷对上述两个方面提出的要求，并讨论了发动机排放及其解决方法。     

直喷汽油机电控喷油系统的开发研究

开发了汽油直喷发动机电控喷油系统,选取飞思卡尔MC9S12DP512MPVE单片机作为发动机ECU的主控芯片,设计了喷油驱动电路模块,制订了不同工况下喷油控制策略.发动机试验证明,该电控喷油系统能提供不同工况所需喷射压力,符合设计的喷油控制策略,能够可靠保证发动机的喷油性能要求.     

降低气缸内直喷汽油机的颗粒物排放

为了识别颗粒物排放的原因及其影响参数,德国卡尔斯鲁厄(Karlsruhe)理工学院(KIT)活塞机械研究所(IFKM)在内燃机研究联合会(FVV)研究计划项目中,采用单行程曲柄连杆机构装置和单缸试验发动机进行了相关的试验研究。2种试验载体都装配了喷油器布置在中央的汽油缸内直接喷射系统。通过光学、热力学和废气分析测量技术的组合应用及其在试验装置上的众多应用,能够对各个影响参数进行单独的考察,并与颗粒物排放的测量值联系起来。