满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规的车用汽油机冷起动排放控制技术

配有三效催化器的汽油机，排气中的HC排放物70％－80％是在冷起动阶段产生的。从冷起动阶段HC产生的主要原因入手，分析了空燃比、点火提前角对HC的影响，提出了现今国内外为满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规、减少冷起动阶段HC排放所采取的机内措施和排气后处理技术，并对不同排气后处理技术装置进行了对比。     

电控燃油喷射汽油机冷起动过程的排放研究

选取中国和日本的4种采用电控燃油喷射的汽油机轿车进行了冷起动过程HC和CO排放参数测试。试验结果表明,空燃比的有效控制仍是优化冷起动过程的重点和难点。提出控制冷起动过程排放的关键时段在起动后的30s,在此期间应设法对空燃比实施有效控制以及优化冷起动过程。     

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。     

预置条件对汽油车工况法排放影响的试验研究

根据GB18352.3-2005的规定,在不同预置条件下对同一辆样车进行I型排放试验.分析了预置条件的变化对样车排放测试结果的影响,指出造成测试结果波动的主要原因是起动瞬间的空燃比在不同机油温度下发生了变化,预置温度越高,起动时的空燃比越高,CO和HC排放量会越低.指出在车辆标定时要控制好起动空燃比,在试验过程中要严格控制预置温度和时间.     

车用稀燃电控汽油机排放控制技术研究

应用二次喷油及可变进气技术，形成准均质稀混合气，改善了燃烧过程，扩大了发动机稀燃极限。降低了NOx排放量。综合运用三效催化器和空燃比优化控制技术不仅使HC和CO排放接近零，也使NOx排放进一步降低。采用自主开发的电控系统的稀燃汽油机具有较好的燃油经济性。     

活塞环岸高间隙对发动机冷起动瞬态HC排放影响的试验研究

通过改变活塞环岸高间隙的方法研究了活塞环间隙对发动机冷起动HC排放的影响.试验结果表明,在冷起动首循环情况下混合气浓度处于稀燃区时,增加50%的活塞环岸高间隙,HC排放平均升高了25%;当混合气浓度处于稳定燃烧区域时,增加50%的活塞环岸高间隙,HC排放平均降低了32%;当冷起动首循环混合气浓度处于浓燃区时,活塞环岸高间隙增加50%,HC排放平均提高了18%.     

降低工况法外排放的试验研究

工况法外排放对车辆实际使用排放有较大的影响。在BN6V87QE电控燃油喷射汽油机的标定过程中,对循环外排放进行了试验研究。研究表明,循环外排放主要产生于冷起动和暖机过程、加速过程、高速大负荷阶段。采取在冷起动阶段不使用过小的空燃比,在加速过程中不使空燃比偏离理论空燃比时间过长,及在高速大负荷阶段空燃比不要过小等方法能有效地降低循环外排放。     

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究

研究了多点电喷汽油机燃用不同掺混比的甲醇汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,甲醇对催化器前的CO、HC和NOx排放及其催化转化效率的影响与汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关;随着甲醇汽油混合燃料中甲醇含量的增加,未燃甲醇的排放量变化不大,甲醛排放量增大,乙醇的排放量略有降低,乙醛的排放量很低并基本保持不变;醇、醛类排放经过三效催化转化器后基本接近零排放水平。     

三效催化转化器使用要点

三效催化转化器只有在空燃比达14.7(α=1)很窄的范围内,才能将排放废气中CO、HC、NO_x转换为无害气体的转换率最高。可见,采用电控汽油喷射系统是三效催化转化器发挥高转化率前提。另外无铅汽油品质也是它发挥效能的必备条件。 下表列出三效催化转化器失效模式、失效机理和失效原因。     

点燃式发动机排气后处理技术新发展

在提出高发动机经济性的同时，满足日益严格的排放要求的关键是降低冷起动过程HC的排放和减少排气富氧条件下NOx的排放。催化转换器快速起活技术与吸收技术相结合可以有效降低冷起动暖机过程的HC排放。富氧条件下还原NOx的技术主要有催化还原、电化还原、选择性NOx再循环以及低温等离子体等技术。低温等离子体技术与选择性催化还原技术相结合是降低稀燃发动机排放的有效方法。     

点火提前角对混合动力发动机起动工况HC排放的影响

分析了点火提前角的控制原理,通过试验研究了起动过程中不同冷却水温度下混合动力发动机点火提前角的修正对HC排放、催化剂起燃特性以及转化效率的影响规律,并对基于催化剂起燃特性的点火提前角修正值进行了重新标定。为混合动力发动机的控制和整车控制策略的制定奠定了基础。     

燃料辅助喷射对柴油机起动着火及排放的影响

为了研究辅助燃料对柴油机起动工况着火及排放的影响规律,在柴油机起动过程中,向进气道内分别喷射不同浓度的乙醚和C3H8进行了试验。试验结果表明:辅助喷射适当种类的燃料,可实现诱导、促进着火并改善燃烧的目的。辅助燃料除应具备良好的挥发性外,其着火性也是改善起动性能的重要因素。进气道喷射C3H8会抑制起动着火性,随喷射浓度的增加,燃烧恶化,HC排放升高;喷射适量浓度乙醚,可以促进起动过程着火,完全消除起动工况失火和不完全燃烧循环,在降低HC排放的同时,减少PM排放50%以上。     

汽油电控喷射发动机的HC和CO排放试验研究

本文研究了汽油电控喷射发动机进气涡汽、喷油方式、喷射位置、喷油正时、空燃比及点火参数和多次点火方式对汽油进气道喷射发动机的HC和CO排放的影响。试验结果表明,在试验范围内,影响混合气形成的主要因素(包括进气流动、喷射参数及点火参数)都对HC和CO有很大的影响;在优化喷射参数后采用高能点火对改进排放效果不太明显。试验中采用的连续多次点火方式对排放亦有一定的改善作用。     

EGR对正丁醇-柴油混合燃料燃烧和排放的影响

依据发动机台架试验数据,利用 Fire 软件建立计算模型,并验证了模型的准确性,研究了不同比例的正丁醇‐柴油混合燃料在不同 EGR 率下的燃烧和排放特性。研究结果表明：通过向柴油中掺混正丁醇可以加快燃烧速率,改善 EGR 对燃烧过程带来的负面影响;采用较高的 EGR 率,可以抑制 NO x 的生成,但混合燃料携氧燃烧,对 NO x 的生成有促进作用,但总体来说 NO x 的最终生成略有降低;Soot 的最终生成量随着 EGR 率的增大而增加,通过添加含氧燃料可以有效地降低 Soot 的最终生成。     

Influence of mixture preparation on HC emission of SI engine with high swirl ratio under cold conditions

This study investigates the effects of injection timing and fuel atomization on engine-out HC emission of an Sl engine with a high swirl ratio under cold conditions. To study the air-fuel mixture formation process inside the intake port and cylinder, laser visualization techniques were applied and their results were compared with the measured HC emission. Although the performance test indicated that the HC emission deteriorated in the case of one-intake-port operation, the HC emission was recovered by fuel atomization by an air-assisted injector and backflow from the cylinder into the intake port at the beginning of the intake stroke.     

电控发动机氧传感器对排放影响的研究

对氧传感器正常工作和信号缺失对电控发动机排放以及三元催化转换器转化效率等指标的影响进行了实验研究。结果表明,怠速工况下,空燃比控制系统不以氧传感器信号作为反馈和进行修正的依据,氧传感器通断前后,排放量变化不大,转化效率较高且前后变化不大。中速中等负荷时,氧传感器是否正常工作对CO、HC的排放和三元催化器的转化效率影响较大。     

进气预热对电控柴油机起动性能影响的研究

以装备BOSCH公司生产的VP37电控分配泵管理系统的CA498Z型电控柴油机为对象,试验研究了进气预热对电控柴油机起动性能的影响。得出了进气预热在电控柴油机起动过程中对转速、起动时间、HC排放的影响规律。