火花点火发动机起动工况下未然HC排放研究

为了探索火花点火发动机在起动工况下影响未燃HC排放的主要因素以及项岸狭缝间隙对未燃HC排放的影响，设计了活塞顶岸狭缝处瞬态温度测量系统并对瞬时未燃HC排放进行了测量，通过试验发现，在起动工况下缸内最大的HC生成源是由壁面激冷效应所造成的不完全燃烧，并首次提出了起动工况下狭缝容积释放HC占总体未燃HC排放10．8％的结论。为进一步研究降低火花点火发动机在起动工况下未燃HC排放提供依据。     

轻型汽油车工况法排放检测方法相关性研究

研究了任用轻型汽油车稳态ASM、瞬态IMl95、GB18352．1—2001要求的全工况、GB18352．1—2001中的城市工况以及城市工况的第一个循环工况共5种不同的排放检测方法的相关性。测试并分析了3台本田雅阁车辆在这5种排放检测方法下的排放特性。结果表明，瞬态排放检测方法比稳态ASM方法能较全面地反映车辆的技术状态，瞬态IM195与GB18352．1—200l中城市工况检测方法的相关性较高，其中HC与NOx高于90％，CO也达57％以上。     

可变喷嘴涡轮增压器对车用柴油机瞬态性能的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改善进气响应、增加进气充量,选取合理的VNT开度可以降低排气烟度,低速增负荷工况排气烟度可降低34%,但喷嘴环开度过小,将导致增压器效率下降,进气量降低,排气烟度增加。     

车用柴油机EGR瞬态响应特性

应用自行开发的柴油机瞬态测试系统和电控EGR系统进行了EGR瞬态响应特性研究。结果表明:瞬态工况下由于EGR压差的增加和进气量的减小造成EGR率大幅度超调,增加幅值随瞬变率增加而增加;EGR本身会造成柴油机排气烟度增加,瞬态工况下EGR率的超调更加剧了这种恶化;与稳态工况相比,1600 r/min、5 s增负荷工况EGR率最大超调幅度达到43%,排气烟度增加6倍;2000 r/min增负荷工况EGR瞬态响应特性具有大致相同的规律。在发动机瞬变过程中需要制定相应的EGR瞬态控制策略,以降低瞬态排气烟度。     

EGR柴油机瞬态性能优化研究

以降低瞬态过程烟度和NO_x排放为目标,在一台高压共轨电控重型柴油机上进行了EGR对柴油机恒转速增扭矩5s典型瞬态过程燃烧和排放性能影响的优化研究。结果表明:瞬态过程中固定EGR阀开度造成EGR率"超调"、烟度剧增;与"全程轨压"策略相比,"分段轨压"有利于改善小负荷工况的燃烧热氛围,提高瞬态起始负荷并耦合"分段轨压"可以有效降低瞬态过程烟度峰值;EGR阀的开闭对瞬态性能影响最大,瞬态过程1.5s关阀、4s开阀的策略可以实现较好的烟度和NO_x排放折中,消光烟度峰值为9.2%,NO_x峰值稍有增加但增幅不大。     

烟度限制策略对柴油机瞬态性能的影响研究

针对柴油机瞬态工况出现冒烟的问题,设计了一种基于扭矩协调的烟度限制控制策略,实现了柴油机瞬态工况下烟度的控制,系统研究了不同过量空气系数(φa)限值对柴油机瞬态工况下动力性能和排放的影响.结果表明:φa限值可以限制柴油机瞬态过程中的循环喷油量,保证期望的过量空气系数,从而限制炭烟的排放.φa限值为1.51时,烟度较低,与φa限值1.01对比,1 200 r/min和3 200 r/min转速下烟度峰值降幅分别达到85％和88％;φa限值为1.51时,瞬态动力响应较慢,与φa限值1.01对比,1 200 r/min和3 200 r/min转速下瞬态响应分别延迟了 58％和57％.为了确保柴油机满足瞬态工况下的动力性需求,防止瞬态过程过量空气系数过小而导致过高的烟度,应该标定合适的φa限值.     

车用直喷式柴油机排气微粒与消光式烟度的关系

通过测量两台典型车用柴油机48个工况下的微粒排放与消光式烟度，得出了排气微粒、微粒干组份以及微粒的可溶组份与消光式烟度之间的关系，并回归成经验公式。     

基于WLTC测试循环的颗粒数量排放特性及其与发动机工况的关联性研究

对WLTC测试循环整车的颗粒物数量排放分析结果表明低速段排放占比高,尤其在前50 s的起动阶段,瞬态排放达到WLTC循环的最大峰值;在50～1 800 s阶段,颗粒物数量排放随工况变化趋于稳定。基于颗粒物数量排放分布特性,提出了基于台架开环实时控制系统的WLTC循环前50 s瞬态工况模拟以及基于聚类分析得到11个工况点对WLTC 50～1 800 s台架稳态模拟的测试方法。结果表明:台架模拟前50 s试验工况及控制参数与整车一致性较好,颗粒物数量排放与整车结果偏差为4. 2%,基于聚类分析50～1 800 s得到11个工况点的颗粒物数量排放结果相对整车试验偏差为8. 7%。与整车实测结果一致,满足工程开发评估要求。     

瞬态工况对车辆污染物排放的影响

试验室使用的稳态工况和车辆在城区道路行驶时的瞬态工况有很大差异,测试结果不能真正反映车辆的瞬态排放工况,文章主要介绍了CO,HC及NOx的生成机理,阐述了瞬态工况对汽油车和柴油车各个污染物排放的影响,提出车载排放测试技术可以不受这些因素影响,可以在实际道路运行条件下对车辆排放进行实时测量,真实反映车辆实际道路行驶的排放情况,反映外界环境条件的变化对车辆排放的影响。     

国六柴油机不同粒径颗粒物排放特性差异

基于发动机台架同步测量了一台满足国六排放标准的重型柴油机在稳态工况和国六标准循环试验中PN10(10 nm以上颗粒物数量)和PN23(23 nm以上颗粒物数量)的排放,并分析了稀释比对测量结果的影响。结果表明,颗粒物的排放数量高度依赖后处理的碳累积状态,稀释比的变化会改变核态颗粒物的粒径分布;冷启动瞬态标准循环试验中,10 nm～23 nm细小颗粒物的占比在循环开始时处于最高水平,且在最初的150 s,因为油气燃烧不充分使得这一阶段的PN排放贡献了整个试验的80%以上;稳态标准循环试验中,PN10和PN23随工况的变化趋势一致,满负荷工况中对应最经济运行区的中等转速PN排放较小,偏离这一转速会导致PN增加。     

公交车用柴油发动机颗粒物排放特性的试验研究

测量了一台公交车用柴油发动机在15种稳态工况下颗粒物排放的数目及质量浓度。分析了各种稳态工况下颗粒物排放浓度随粒径大小变化的分布特征,研究了发动机转速和负荷对颗粒物排放的影响关系。结果表明:该发动机排放的颗粒物主要分布在0~1.58μm之间,而最为集中的分布在28~259nm之间;发动机转速变化对小粒径颗粒物排放浓度的影响比较明显,而大颗粒物排放浓度的变化受发动机负荷的影响更大。     

汽油机瞬态排放量的符号树Shannon熵分析

讨论了汽油机瞬态工况的内涵,提出了瞬态工况下如何评价尾气排放量的问题,给出了二进制划分下符号树结构及其Shannon熵的计算方法。在3种试验汽油机分别处于冷起动、暖机和加速-滑行3种瞬态工况时,用符号树Shannon熵值对尾气中的HC和CO排放量评估。     

瞬态工况下汽车有害排放物分析

为达到模拟汽车在实际道路上行驶的瞬态工况,文章利用底盘测功机,在不同工况下给汽车加载不同的负荷,并进行测试。通过对瞬态工况下排放试验测试数据的处理和分析,得出了汽车尾气排放中CO,HC,NOx在不同速度和加速度变化时的变化趋势与规律。测试结果表明,在行驶速度较低时,尾气中CO和HC的排放量较大,NOx的排放较小;行驶速度较高时,CO和HC的排放量较小,而NOx的排放较大。     

车用直喷柴油机稳定工况下排气微粒与烟度的关系

本文通过测量一台车用直喷柴油机５０个工况下的微粒排放和烟度，得出了排气微粒及其干组份与滤纸烟度之间的关系以及微粒的可溶组份与排气中气排气中气态总碳氢 之间的关系，并且回归成经验公式 。     

混合燃料的含氧量对改善柴油机排放的试验研究

在一台S1100A2型单缸柴油机上,通过在柴油中添加乙醇、甲缩醛(DMM)、碳酸二甲脂(DMC)等3种含氧添加剂,研究了在常用工况下混合燃料的含氧量对柴油机排放特性的影响。试验结果表明,含氧混合燃料可以有效改善柴油机的烟度和CO排放,在大负荷下尤为明显,而对NOx和HC的排放影响较小。     

环境温度对缸内直喷汽油车颗粒物排放特性的影响

利用电子低压冲击仪(ELPI)对一台满足国Ⅴ排放标准的缸内直喷汽油车进行了颗粒物排放特性研究。试验按照NEDC测试循环在转鼓试验台上进行,分别测量车辆在-15℃,-7℃和25℃下的颗粒物排放。通过对试验结果的研究表明:3个温度下,颗粒物的数量浓度随温度的下降大幅上升,粒径分布范围逐渐变大,均在相同粒径下出现峰值;颗粒物体积浓度随粒径的增大而增大;数量浓度对表面积浓度的影响大于体积浓度,尤其在-15℃下,这种影响更加显著。通过对颗粒物的瞬态排放结果的分析发现:3个温度下,颗粒物的排放主要集中在NEDC循环前200s,数量浓度随车辆的加速而上升,随减速而下降;在-15℃下,在整个NEDC循环的加速工况均出现表面积浓度的排放峰值,且峰值之间较为接近。     

汽车污染排放物的测量

汽车排放的污染物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)及炭烟等。在相同工况下汽油机排放的CO、HC和NOx的排放量比柴油机大，因此目前国家标准中对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。而柴油机由于其燃烧时混合气形成的时间非常短，在空气不足或混合气不均匀的情况下主要是产生炭烟污染，因此排放标准中主要限制柴油机排气的烟度。     

DPF不同累炭方式对比研究

研究了柴油车用颗粒物捕集器(DPF)采用不同累炭方式进行加载时，累炭速率、积炭分布和颗粒物排放随工况和炭载量的变化规律。试验结果表明：对于累炭速率曲线较为平缓的工况，更适合通过控制时间长度来制备不同累炭比例的DPF,对于累炭速率不稳定的工况，不适宜制备低比例累炭量的DPF; DPF内部颗粒物的分布与工况呈现很强的相关性，相似的稳态工况下，无论是用发动机台架试验还是整车试验，DPF内部颗粒物分布规律相似；稳态和瞬态累炭工况下，颗粒物数量和质量排放均随着炭载量的增加出现先高后低的变化规律。     

低辛烷值汽油部分扩散压燃的燃烧与排放特性

为满足对未来汽车发动机更加严格的排放法规和油耗标准，且降低成本，该文将汽油部分扩散压燃模式和低辛烷值汽油相结合，在一台两缸常规柴油机上进行了实验对比。实验采用0#柴油和辛烷值46、56的汽油，用FBY-2型波许烟度计测量排气烟度，用AVLSESAM4．0多组分排放仪测量气态污染物；测量并对比了发动机的油耗、烟度以及各种...     

MWMTBD620柴油机加载过渡工况的性能研究

采用自行设计的过渡工况控制及测量系统,对MWMTBD620柴油机进行了加栽过渡工况下的空燃比、 消光烟度及示功图参数的测试。试验结果表明,随负荷增加率的上升,空燃比减小,燃烧恶化;燃烧始点后移,预混 燃烧比明显下降。上述原因导致了在加载过渡工况下,随负荷增加率的升高,柴油机的性能恶化,油耗增加,燃烧 噪声变大,排气烟度上升。