基于多燃烧控制技术的灵活燃料发动机

提出了一种柴油机燃烧控制策略, 主要运用内部废气再循环(internal exhaust gas recirculation, EGR)技术、分段喷射技术、可调供油提前角技术和使用代用燃料, 大幅降低柴油机碳烟和氮氧化物的排放. 根据该燃烧控制策略, 研制了一台灵活燃料发动机. 实验表明, 该发动机可以燃用柴油、乙醇和碳酸二甲脂(DMC)等燃料. 它的碳烟排放很低, NO_x排放下降, 而HC和CO排放可以维持在较低水平; 在中、高负荷时, 发动机燃用代用燃料时的有效热效率比燃用柴油时的有效热效率提高2%~3%. 使用该发动机, 既可以使排放大幅降低, 又可以解决不易压燃的代用燃料在柴油机上的应用问题.     

Vehicle emission characteristics of high altitude

文章针对我国不同装置供油系统发动机的在用车(化油器、电子喷射、增压柴油机与非增压柴油机4种类型)的尾气排放进行了海拔高度的对比试验,通过数据分析处理,得到了各种发动机的尾气排放随海拔的回归曲线而变化的结果,同时也进行了曲线的理论分析,还对影响汽车排放的各相关因素进行了相关性的分析,从而得出了排放结论.     

DMF/柴油混合燃料在柴油机上燃烧及排放特性

在1台改装过的4缸4冲程水冷增压直喷高压共轨柴油机上,以柴油与2,5-二甲基呋喃(DMF)的混合物为燃料进行试验,研究了柴油机的燃烧和排放性能.结果表明,当平均有效压力为0.13 MPa时,随着混合燃料中DMF质量分数的增加,缸内压力峰值显著降低,缸内放热率峰值却增加.然而,当平均有效压力为0.88 MPa时,随着混合燃料中DMF质量分数的增加,缸内压力峰值和放热率峰值都增加.随着发动机负荷的增加,1,3-丁二烯、乙醛和苯的排放减少,NO_x的排放增加.此外,柴油中加入DMF可以增加乙醛的排放,但1,3-丁二烯和苯的排放却减少.当平均有效压力为0.13 MPa时,D30的NO_x排放是最低的.对于每一种被测试的燃料,核模态粒子在颗粒物的尺寸分布中占主导地位.当平均有效压力为0.38 MPa时,混合燃料在每一种模态下的数密度都比纯柴油的小.然而,当平均有效压力为1.13 MPa的较高负荷时,柴油的颗粒物数密度在整个粒子半径范围内都是最低的.     

150系列发动机提前供油角漂移研究

150系列柴油发动机广泛应用于军事装备,使用中经常出现供油角飘移现象,造成发动机工作不正常或无法工作,文章通过台架与实车试验.分析供油角飘移规律,找出快速调整的方法.     

二甲醚发动机超细颗粒排放属性实验研究

采用两级稀释取样装置和颗粒粒径分析仪——SMPS, 研究了不同转速和负荷下二甲醚发动机排放超细颗粒的数浓度和粒径分布特征, 并与原柴油机的颗粒排放进行了比较, 发现燃料组分显著影响排气颗粒的数浓度、质量浓度和粒径分布. 二甲醚发动机颗粒质量排放与柴油机相比有显著改善, 柴油机颗粒质量排放高出二甲醚发动机5.7~17.7倍; 高转速下(n = 2200 r/min), 二甲醚发动机颗粒数量排放与柴油机相比有一定程度的改善, 柴油机颗粒数量排放高出二甲醚发动机0.75~2.2倍; 而中间转速下(n = 1400 r/min), 中、高负荷时柴油机颗粒数量排放与二甲醚发动机相比反而下降50%~80%左右. 与二甲醚发动机相比较, 柴油机排放积聚模态数浓度增加 4.2~62.6倍, 积聚模态几何平均粒径增大10~30 nm左右, 这与二甲醚分子结构中不含C—C键以及燃料含氧有关; 二甲醚发动机排放大量核模态粒子, 这与二甲醚发动机排气中的挥发和半挥发性组分的成核和凝结作用有关.     

降低柴油机颗粒排放技术的问题

由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同,因此减少微粒的同时又增加了NOx的排放,同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效扼制,从而使采用机外催化技术净化NOx成为可能,同时讨论了柴油机排放颗粒的形成机理.     

150系列发动机提前供油角漂移研究

150系列柴油发动机广泛应用于军事装备,使用中经常出现供油角飘移现象,造成发动机工作不正常或无法工作,文章通过台架与实车试验,分析供油角飘移规律,找出快速调整的方法。     

利用微粒过滤器同时催化去除柴油机微粒和NOx

通过在柴油机微粒过滤器(DPF)上涂覆复合金属氧化物催化剂Cu0.95K0.05Fe2O4,对同时催化去除柴油机排放的NOx和微粒(PM)反应特性及机理进行了研究.在程序升温反应过程中观察到NOx的还原和CO2的形成出现在相同的温度范围内,证实了在柴油机排气氧化气氛中同时去除NOx和PM反应的发生.柴油机微粒中的可溶有机成分(SOF)和固体碳粒(soot)分别在较低的温度和较高的温度下还原NOx,NOx浓度降低了18％左右.在催化剂作用下,PM的燃烧温度下降了150℃以上.微粒在不同气氛中的催化氧化燃烧活性为NO O2>O2>NO.该方法集PM的捕集、PM的氧化燃烧和NOx的还原等功能于一体,是一种有发展前途的柴油机排放后处理新技术.     

低硫柴油直喷燃烧超细颗粒排放特性研究

对比研究了燃用普通柴油和低硫柴油其排气超细颗粒数量浓度分布及化学成分特征. 结果表明, 相对于燃用普通柴油, 燃用低硫柴油其排气总颗粒质量浓度略有降低, 而数量浓度显著降低, 且降幅随负荷和转速增大. 燃用普通柴油和低硫柴油其排气微粒数浓度粒径分布曲线形状基本相似, 同一测试工况下, 相对于燃用普通柴油, 燃用低硫柴油其排气积聚模态微粒数量浓度变化较小, 而核模态微粒排放显著降低. 发动机排气微粒主要由C, O, Cl, S, Si, Ca, Na, Al, K元素组成, 燃用普通柴油和低硫柴油其排气微粒元素组成基本相似, 但燃用低硫柴油排气微粒中没有发现S元素. 排气微粒中挥发性有机物(SOF)主要成分有饱和烷烃(碳原子数为C15~C26)、有机酸酯和多环芳烃等. 燃用低硫柴油时微粒采样中未发现多环芳烃.     

降低柴油机颗粒排放技术的问题

由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同,因此减少微粒的同时又增加了NOx的排放,同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效扼制,从而使采用机外催化技术净化NOx成为可能,同时讨论了柴油机排放颗粒的形成机理。