火花辅助对多缸汽油机HCCI燃烧及排放的影响

采用优化动力技术手段,利用发动机冷却水和排气余热加热进气,在多缸汽油机上实现了均质混合气压缩(HCCI)燃烧,研究了火花辅助点火对HCCI燃烧及其排放特性的影响.结果表明：当进气温度未达到HCCI稳定燃烧条件时,火花辅助有助于HCCI燃烧,并可增大平均指示压力、最大气缸爆发压力以及最大压力升高率,降低循环波动率,提高燃烧稳定性;火花辅助使得HCCI燃烧出现了2个放热阶段,当点火提前角增加时,主燃烧阶段的放热率峰值增大,燃烧起始点提前;在发动机转速为1 200~1 600 r/min的小负荷范围内,火花辅助可以适当降低NOx和HC的排放量.     

不同含量乙醇汽油泡点／露点曲线模拟及应用

为研究乙醇含量对乙醇汽油闪急沸腾的影响,建立了基于离散组分假设的乙醇汽油模型,采用Peng—Robinson物性方法及相平衡方程,通过AspenPlus软件计算了不同乙醇含量的乙醇汽油的泡点／露点曲线,并对直喷汽油机（GDI）使用E10（乙醇体积分数10％）的闪急沸腾喷雾进行预测．计算结果表明：泡点压力随乙醇含量的增加逐渐降低,较低的乙醇含量（体积分数小于30％）有效地拓宽了燃油的两相区域,而高乙醇含量的燃油两相区域变窄．同时运用泡点曲线可以有效预测闪急沸腾现象．     

基于BP神经网络的汽油机尾气排放预测

为了准确预测汽油机尾气污染物的排放量,基于BP神经网络模型进行了排放预测.针对汽油机尾气排放预测非线性、特征参数多、样本数据量大等特点,以特征参数的数据流信息作为输入,以车辆排放水平为输出;以BP神经网络为基础,分别建立了汽油机CO,HC,NO_x排放预测模型;并完成了正常状态、燃油压力异常、进气压力传感器异常3种模式下的实车验证,将汽车排气分析仪的检测结果与预测结果相比较.结果表明:该预测系统能够对3种气体进行预测,具有较高的预测精度,收敛速度较快,可以达到预期结果,且具有较好的可靠性.     

稀燃汽油机空燃比滑模-神经网络控制及实验

提高电控汽油机空燃比控制精度是改善发动机燃油经济性、动力性和降低尾气污染的关键环节．针对稀薄燃烧汽油机的工作原理,提出了一个稀燃汽油机空燃比滑模-神经网络控制方案,并对方案中的各环节进行了详细描述．采用自行开发的发动机电控系统,在一台稀燃发动机上进行了实验,并对实验结果进行了分析．实验结果表明,采用滑模-神经网络方案对稀薄燃烧发动机空燃比进行控制,不仅可以提高准稳态时发动机的空燃比控制精度．而且可以降低过渡过程的空燃比超调．节气门急速变化时的空燃比超调最大为1个空燃比单位,最小为0．2个空燃比单位,大大优于车用电控系统的控制结果．     

直喷发动机燃用天然气掺氢混合燃料的性能与排放

对缸内直喷火花点火发动机燃用天然气氢气混合燃料时的性能与排放进行了试验研究．研究结果表明：在喷射脉宽一定的条件下，当天然气掺氢比例小时，平均有效压力和热效率有所下降，当掺氢比例达到一定值（即氢的体积分数为5％～10％）后，平均有效压力和热效率增加，此现象在稀混合气条件下更加明显，表明天然气掺氢对稀混合气燃烧过程的改善有显著作用；发动机HC和CO2的排放浓度随天然气中掺氢比例的增加而下降，原因是掺氢增加了混合燃料中氢碳的量的比值和混合气过量空气系数；在稀混合气条件下，发动机的NQ的排放浓度随掺氢比的增加而有所降低，CO的排放浓度基本上不随掺氢量的改变而改变。     

汽油机瞬态排放间接检测的实践(Ⅱ)

瞬态排放间接检测是对汽油机在汽车加速滑行组合、节气门加速开启关闭等瞬态工况下进行法规性检测、获得其排放状况的基本手段之一.本文进行了汽油机瞬态排放间接检测的实践:研制了汽油机瞬态排放试验研究所用的节气门瞬态控制器,通过对比试验获得五组分排放分析仪瞬态检测性能,采用符号时间序列的单缸Shan-non熵作为瞬态排放特征参数,构建了汽油机瞬态排放间接检测平台.     

利用三效催化器控制汽油机稀薄燃烧NOx的排放

为降低汽油机稀薄燃烧NOx排放,研究了采用三效催化器的控制策略,分析了三效催化器在略高于当量 空燃比的稀薄燃烧条件下对NOx转化效率急剧下降的原因,从而提出了在较高空燃比的稀薄燃烧条件下利用三效 催化器控制稀薄燃烧NOx排放的策略,并进行了试验研究．在对三效催化器储氧机理分析基础上,进一步提出了一 种在空燃比浓稀变换条件下利用三效催化器控制NOx排放的策略,该策略大大降低稀薄燃烧汽油机的NOx排放; 通过试验对浓稀循环数和浓稀比例进行了优化．结果表明,稀薄燃烧时NOx转化效率可达45％,稳态NOx排放可 降至200×10-6以下．     

四变量气门执行机构可控自燃汽油机稳态性能及过渡过程

利用一维循环模拟软件GT-Power,在Matlab-Simulink环境中建立了带有进、排气门升程及定时都可调节的四变量气门执行机构(4VVAS)的汽油机可控自燃(CAI)燃烧仿真试验平台,对不同气门参数下4VVAS-CAI汽油机的稳态性能和过渡过程进行了预测和试验验证.研究表明,在4VVAS-CAI汽油机稳态运行过程中,不同的气门运动规律组合方式可以取得相同的汽油机负荷,但指示燃油耗(ISFC)不同.着火时刻是影响ISFC的关键因素,而在着火时刻相差不大时,进气回流和泵吸损失是影响ISFC的主要因素.在过渡过程中,合理地同时调节4VVAS的气门升程和定时更有助于实现汽油机负荷的快速过渡.     

Three-dimensional transient numerical simulation for intake process in the engine intake port-valve-cylinder system

This paper presents a KIVA-3 code based numerical model for three-dimensional transient intake flow in the intake port-valve-cylinder system of internal combustion engine using body-fitted technique, which can be used in numerical study on internal combustion engine with vertical and inclined valves, and has higher calculation precision. A numerical simulation (on the intake process of a two-valve engine with a semi-sphere combustion chamber and a radial intake port) is provided for analysis of the velocity field and pressure field of different plane at different crank angles. The results revealed the formation of the tumble motion, the evolution of flow field parameters and the variation of tumble ratios as important information for the design of engine in-take system.