缸内直喷汽油机复合燃烧技术

针对缸内直喷汽油机(GDI)存在的主要排放未燃HC和NOx问题,提出了燃烧理论空燃比的复合喷射燃烧技术,运用了废气再循环(EGR)分层技术.复合喷射通过稳压腔辅助喷射燃油和缸内直接喷射燃油,使缸内形成准均质混合气,以满足各种工况下GDI对混合气的要求.在负荷由小到大直至满负荷的范围内都可避免出现过稀区、过浓区,这利于燃烧并减少HC排放;利用在进气管上设计的独特的废气通道,通过滚流分层充气方法,将进气冲程再循环的废气和油气分层,以形成废气-油气-废气馅饼状分层,从而提高了废气再循环率,降低了NOx排放.两种技术的结合,可以解决GDI发动机存在的主要排放问题.实验证明:复合燃烧系统与EGR分层充气技术的有效结合,可以在各种工况下降低NOx排放,降低量为61%;可以降低冷启动时的HC排放,降低量至少为50%.     

EGR对GDI汽油机燃烧和排放的影响

为降低GDI发动机污染物排放,试验研究了中小负荷下废气再循环和过量空气系数对缸内直喷汽油机燃烧及排放的影响规律。研究表明：加入EGR能显著降低缸内峰值压力,且过量空气系数小于1时,废气对燃油的蒸发雾化起积极作用,使燃烧持续期增大,但燃烧放热率降低;EGR能显著降低直喷汽油机的NOx排放,但对CO排放的影响较弱;过量空气系数小于1时,EGR对HC排放的影响较明显,HC排放随EGR率增大而减小;随过量空气系数的增大,EGR对HC排放的影响逐渐降低。总体来看,当过量空气系数小于1时,EGR对缸内直喷汽油机的燃烧和排放影响较明显,废气的稀释和热容作用起重要作用;EGR的加入,降低了GDI汽油机核态颗粒物的排放,随EGR率增大,PM排放降低。当过量空气系数大于1后,EGR对缸内直喷汽油机的燃烧和排放的影响逐渐减弱。     

低压EGR对增压直喷汽油机燃烧和油耗的影响

基于一台增压直喷米勒循环发动机,加装低压废气再循环系统(LP-EGR),通过改变EGR率,研究LP-EGR对汽油机燃烧和油耗的影响。研究结果表明:在中小负荷工况下,EGR通过降低泵气损失来减小发动机油耗,油耗最高能减小8.41%;在大负荷工况下,EGR通过抑制爆震,修正点火时刻来降低油耗,油耗最高能减小5.67%;在近全负荷工况下,EGR通过降低排气温度,减少"过喷油"来降低油耗,油耗可减小20.4%。在燃烧方面,EGR会导致燃烧放缓,燃烧循环变动增大。随着EGR率的增大,着火时刻推迟,燃烧持续期增大,最大放热率降低,缸内最高温度降低;由于优化了点火提前角,缸内最高压力增大。     

汽油机分层废气再循环与稀薄混合气燃烧

为探索汽油机清洁燃烧技术途径 ,设计了 5气门汽油机馅饼状分层充气系统 ,试验对比了在分层充气前提下的稀燃和废气再循环对发动机排放特性的影响 ,并研究了两者叠加后对发动机性能的影响。试验结果表明 ,采用分层充气方式能够使废气再循环率达到 3 2 % ;在相同进气充量时 ,废气再循环与稀燃对改善 NOx 排放的效果基本相同 ;稀燃与废气再循环相结合可以获得比单纯稀燃或单纯废气再循环更好的综合性能 ,使 NOx 和 CO排放均降低到化学计量比无废气再循环情况下的排放指标的 10 %以下。稀燃与分层充气废气再循环相结合 ,简便可行 ,为研发低污染发动机提供了新思路     

EGR和冷EGR对柴油机燃烧和排放的影响

设计了一种带冷却系统的柴油机废气再循环(EGR)装置,并进行了EGR及冷EGR对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,在各种工况下,EGR都可以显著降低NOx排放,当EGR率为15%时,中高负荷下NOx排放可以降低50%左右,当EGR率为30%时,高负荷下NOx排放可以降低75%左右.但是,EGR率的增加会给柴油机的动力性、燃油消耗率、烟度、CO和HC排放带来不同程度的负面影响,使柴油机的最大爆发压力及放热率峰值下降且出现的位置略微后移.使用冷EGR、中高负荷下,NOx排放可以减少15%左右,烟度排放略有降低.     

废气再循环技术对柴油机燃烧特性的影响

以某一四缸、增压直喷柴油机为样机,利用专业试验台架针对EGR对柴油机燃烧特性的影响进行了试验研究,得到了EGR系统对柴油机燃烧的影响规律。     

预混均质充量压缩燃烧发动机燃烧与排放特性

为改善柴油机的燃烧和排放特性,在一台2105柴油机上开展了二甲醚(DME)预混比和废气再循环(EGR)对二甲醚-柴油双燃料预混均质充量压缩燃烧(PCCI)发动机的燃烧与排放特性影响的试验研究,通过在进气道预混DME和缸内直喷柴油实现了PCCI燃烧模式。试验结果表明:随着DME预混比的增加,放热过程由两阶段放热发展到三阶段放热,燃烧始点前移,最高爆发压力逐渐增大且对应的相位不断提前;冷EGR导致的PCCI发动机最高爆发压力下降的程度、瞬时放热率峰值及压力升高率峰值对应的相位滞后程度均随着DME预混比的增加逐渐减弱;随着DME预混比的增大和EGR率的减小,当量有效燃油消耗率逐渐降低,有效热效率逐渐升高;DME预混比和EGR率增大可有效降低NOx排放,但是HC和CO排放有所增加。文中工况下最优DME预混比为30%。     

不同废气再循环率和点火时刻对增压汽油机燃烧和排放的影响

研究了不同废气再循环率和点火时刻对某汽油机的燃烧、排放的影响。研究结果表明：点火时刻一定时,随着废气再循环率的增加,燃烧中点滞后,燃烧持续期变长,循环变动率明显变大,最大缸内压力和压力升高率先降低后基本不变;而当废气再循环率为12．5％时,随着点火时刻的提前,燃烧中点前移,燃烧持续期及循环变动率减小,最大压力升高率增加,但明显低于无废气再循环时的水平;在最经济点火时刻下,随着废气再循环率的增加,CO 排放降低,总碳氢化合物（THC）排放基本不变,NO X 排放明显降低。     

汽油机缸内直喷周向分层燃烧系统的试验研究

开发了一台采用缸内直喷周向分层燃烧系统的汽油机，对喷嘴型式，火花塞与油束相对位置，供油提前角，喷油压力，进气涡流比，喷油泵柱塞直径和压缩比等燃烧系统的主要参数进行了优化，得到了发动机燃用汽油时的最优参数，采用缸内直喷周向分层燃烧系统后，汽油机的热效率与柴油机的大致相当。     

汽油机部分负荷应用热废气再循环实现临界爆震的性能优化

以某款1.4L缸内直喷汽油机为研究对象,结合其标定参数和实验结果,利用三维仿真软件Fire研究了热废气再循环对汽油机部分负荷的影响规律。结果表明:当进气压力为68kPa和24kPa时,在低于爆震限值的热废气再循环率(ηhot)范围内,随着ηhot的增大,混合气的爆震指数均呈现逐渐增大的趋势,且显著低于相同进气温度下的无废气再循环工况;热废气能够起到强化燃烧和降低进气泵气损失的双重效果,相比常温进气工况,在进气压力为68kPa、ηhot=10%工况下的指示功增幅为4.6%,在进气压力为24kPa、ηhot=17.5%工况下的指示功增幅可达65.8%;进气压力为24kPa、ηhot=12.5%工况与常温进气工况的火焰传播速度几乎相当,缸压峰值可提高约1/4,而且还能降低52%的CO排放量和78.3%的NO排放量;通过耦合进气加热或者废气中冷,可以进一步拓展热废气再循环的应用潜力,并且负荷越小耦合进气加热以后的改善效果越显著。     

尾气分析在电喷汽油发动机故障诊断中的应用

根据发动机的燃烧和废气形成原理,分析了发动机废气产生的机理,并根据发动机废气分析的规则,分析了发动机各系统存在故障时对尾气排放的影响,最后通过尾气分析测得的各项数据追踪发动机故障的原因,结合实例进行说明.     

变组分煤层气发动机微机控制系统设计

该文考虑到煤层气的燃烧特点和低排放的要求,为了充分发挥煤层气体为发动机燃料的优势,研究开发了一套变组分煤层气发动机微机控制系统,提出了与变组分煤层气发动机相适应的接口及驱动电路,并设计了系统控制软件。控制系统对发动机的各种工况都能进行较好地控制。该控制系统为进一步研究煤层气发动机提供了有效手段。     

灰色系统模型在千车故障率问题中的应用

整车或某个部件的“千车故障率”是一个很重要的指标，常用于描述轿车的质量。文中采用灰色系统模型对千车故障率问题进行了分析处理，最终获得理想的处理结果。     

增压直喷柴油机EGR系统开发及试验分析

研究了增压直喷柴油机采用废气再循环(EGR)技术及其应用,设计了一套电控系统以降低NOx的排放．通过发动机负荷特性试验的对比分析,证实了所设计的EGR系统的实际控制效果．     

船用电控柴油机伺服油共轨系统的仿真研究

以7RT-flex 60C柴油机为研究对象,以流体力学中连续性方程和运动方程为理论依据,针对系统中伺服油泵、收集器、伺服油共轨管和排气控制模块等建立分块数学模型,分析伺服油共轨系统的特点.利用MATLAB/Simulink对所建模型进行数值计算求解,实现针对收集器与伺服油共轨管轨压、伺服油泵柱塞行程、柱塞腔压力与流量等动态仿真及参数分析.仿真曲线及数据与实际系统基本特性的比较验证了所建模型的正确性.     

燃用乙醇汽油对发动机性能的影响

乙醇汽油作为一种混合燃料已逐步推广使用,文章主要是通过台架试验来研究HFC4GA1汽油机燃烧乙醇汽油与普通93号汽油的排放、燃油消耗率、功率及扭矩等主要性能参数变化情况,为后期产品的进一步优化奠定基础。     

Exhaust gas energy recovery system of pneumatic driving automotive engine

Almost the same quantity to net output work of energy has been carried out and wasted by exhaust gas in typical automotive engine. Recovering the energy from exhaust gas and converting to mechanical energy will dramatically increase the heat efficiency and decrease the fuel consumption. With the increasing demand of fuel conservation, exhaust gas energy recovery technologies have been a hot topic. At present, many researches have been focused on heating or cooling the cab, mechanical energy using, and thermo-electronic converting. Unfortunately, the complicated transmission of mechanical energy using and the depressed efficiency of thermo-electronic converting restrict their widely applying. In this paper, a kind of pneumatic driving automotive engine exhaust gas energy recovery system, in which highly compressed air acts as energy storing and converting carrier, has been established. Pneumatic driving motor can produce moderate speed and high torque output, which is compatible for engine using. The feasibility has been certificated by GT-Power simulation and laboratory testes. The technologies about increasing recovery efficiency have been discussed in detail. The results demonstrated that the in parallel exhaust gas energy recovery system, which is similar to the compound turbo-charger structure can recovery 8 to 10 percent of rated power output. At last, a comprehensive system, which includes Rankine cycle based power wheel cycle unit etc, has been introduced.     

电控发动机标定系统MAP处理模块的优化设计

针对传统标定软件MAP处理功能的不足,基于LabVIEW软件开发环境,对MAP处理模块进行优化设计。增加了切割线显示模块,扩展了MAP的显示功能。实现了精度可控制的鼠标拖拽图像调整数据。内嵌常用标定数据调整算法和M at-lab脚本响应节点。集成事件触发的标定接口,增强了MAP编辑、标定的友好性。扩展了MAP的数据输入、输出功能,增强MAP离线处理能力。通过将NI-PX I用作上位机硬件平台,英飞凌TriCore1796作为下位机进行标定实验验证。结果表明:MAP处理模块鼠标拖拽标定功能能按事件触发进行通信,通信数据精度能满足设定要求。MAP编辑、处理、导入、导出、存储等功能完善、友好。优化后的MAP处理模块可作用电控标定软件的重要组成部分。     

分形学在柴油机燃油系统故障诊断中的应用

针对柴油机燃油系统故障信号的特点，分别从信号的分形性验证、有效分析区间确定、分形性描述与刻画等方面作了探讨，探索了基于分形学的柴油机燃油系统故障诊断模式，实践证明，运用该方法能较准确地判别柴油机燃油系统工作状态正常与否。     

内燃机零部件CAPP系统的工艺设计实现

内燃机零部件产品的生产方式已由少品种、大批量演变为多品种、变批量的生产形式,其相关技术也得到革新。从用户工艺活动模型入手,研究了内燃机零部件CAPP系统的工艺规程的设计方法。利用该CAPP系统生成的工艺规程实用性强、可移植性好,便于在不同的零部件企业推广,简化了工艺决策时的繁琐程度。