满足“欧V”排放法规的GW4G15T汽油机试验研究

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。为了满足"欧V"排放法规的要求,从降低冷起动阶段产生的HC排放入手,对原发动机的气门重叠角和喷油器进行优化。发动机优化后,冷起动阶段HC排放降低,外特性上动力性、经济性均提高,污染物排放满足"欧V"排放法规的要求。     

汽油机与加热器联合运行降低冷起动阶段排放水平的试验研究

为满足欧-Ⅲ排放法规的要求,提出了通过利用汽车加热器在冷起动前提升汽油机温度的方案,重点解决了-7℃环境温度下的冷起动排放问题.在欧-Ⅲ低温冷起动模拟试验台架上进行了汽油机与加热器联合运行以后冷起动阶段排放水平的初步测试.试验结果表明:该方案能够有效降低汽油机冷起动阶段的THC、CO、NOx有害气体排放量.     

汽油机冷起动排放研究进展

简要分析了汽油机冷起动过程的特征;介绍了汽油机冷起动排放的研究进展,包括基于循环控制技术、缸内油膜和蒸发研究、环境温度对冷起动排放影响、冷起动空燃比模型、HC捕集技术以及快速起燃技术等.可以看出,后处理技术将获得更多的应用,密耦催化器则是欧Ⅲ排放的首选技术,HC捕集器是降低冷起动排放的最佳技术之一,多种技术的结合与系统优化可以满足更高的排放法规.     

火花点燃式甲醇汽油发动机冷起动过程燃烧特性研究

随着欧Ⅲ及以上排放法规的实施，对发动机冷起动过程排放的控制显得越来越重要。在一台3缸进气道喷射汽油机上开展了甲醇-汽油对冷机起动及其后怠速暖机过程燃烧和排放特性影响的研究。缸内压力数据分析表明在汽油中加入甲醇，可以明显改善冷起动过程缸内燃烧。随着添加比例的增加，发动机起动后的50个循环火焰发展角和快速燃烧角都明显缩短，平均指示压力升高。研究中设计了一种新颖的准瞬态排放采样系统，测量了冷起动和暖机过程的HC和CO排放。环境温度5℃下测量结果表明，HC和CO排放随着甲醇添加比例增加明显降低，发动机燃用M30时，HC降低了40％，CO降低了70％，排气温度在起动200s时也比原汽油机升高了140℃。     

汽油醇混合燃料发动机冷起动排放特性研究

随着国Ⅲ及以上排放法规的实施,对发动机冷起动过程排放的控制显得越来越重要.在一台3缸进气道喷射汽油机上开展了不同环境温度下醇类汽油混合燃料对冷机起动及其后怠速暖机过程排放特性的研究.研究中设计了一种新颖的排放采样系统,测量了冷起动和暖机过程的HC和CO排放.甲醇汽油与乙醇汽油混合燃料排放对比发现:甲醇汽油具有更加优良的冷起动排放性能.分别在环境温度为5℃、15℃和25℃时进行了甲醇汽油对冷机起动及怠速暖机过程排放特性影响的研究.研究表明:在相同的环境温度下,HC和CO排放随着试验燃油中甲醇添加比例的增加明显降低;甲醇汽油对发动机冷机起动及暖机阶段HC和CO排放的改善在温度较低时表现的更为明显,环境温度为5℃,发动机燃用M30时,HC排放可降低40%,CO可降低70%.     

进气预热降低汽油机冷起动排放的研究

研究了不同进气温度、加热方式和蓄热箱容积对发动机冷起动排放的影响规律。结果表明，提高进气温度有利于减少冷起动阶段的HC、CO排放。最初参与缸内燃烧的新鲜空气的温度对冷起动HC排放有重要影响，对发动机进气歧管内的冷空气进行加热可以大幅度降低HC排放。蓄热箱容积一定时（30L），存在一个进气温度（70℃）可以使HC、CO排放改善得到最佳效果（分别降低36％和13％）。较强的蓄热能力，可以在较大温度范围内减少排放。     

紧凑耦合催化器降低汽油机冷起动HC排放的研究

利用发动机台架模拟试验方法，研究了紧凑耦合催化器在冷起动过程中的动态特性及降低冷起动HC排放的效果。研究结果表明：催化器的安装位置对冷起动HC排放有显著影响。加装紧凑耦合催化器可以大幅度降低冷起动HC排放物，陶瓷载体CCC可降低50％左右，金属载体可降低84％左右。     

电控喷射LPG发动机冷起动失火特性

为加强冷起动阶段的排放控制,在一台125 cm3单缸电控喷射LPG点燃式发动机上进行了冷起动失火特性的试验研究.通过程序设计,以电控断点火方式造成发动机在所设定循环的完全失火,研究了冷起动过程不同循环在单循环失火、连续两循环失火和连续三循环失火的起动转速和HC排放,并对冷起动前120循环在不同失火率时的HC排放进行了研究.通过试验找到了影响LPG发动机冷起动过程起动转速和HC排放的关键着火循环,即理想的首次着火循环及其次循环.发动机理想的首次着火循环失火对起动时的HC排放和转速影响最大.在首次着火循环的下一循环失火对起动HC排放影响次之,而其余循环的失火对起动HC排放影响基本相同.提高起动初期发动机转速有利于后续循环的稳定运行.HC排放与失火率呈一定比例关系.失火率增加1倍时,HC排放升高约1倍.当失火率超过500/时,HC排放总量急剧升高.     

基于混合动力起动模式发动机起动过程HC排放试验研究

针对ISG型混合动力汽车发动机起动过程中HC排放问题,试验中采用了混合动力起动模式,研究了不同电机拖转转速和不同的冷却液温度条件下发动机起动过程HC的排放控制.不同的ISG电机拖转转速影响缸内混合气的混合与燃烧,合适的拖转转速可以减少HC的排放.试验证明:在常温起动阶段,发动机HC排放性能最佳电机拖转转速为1200r·min-1.试验分析了不同冷却液温度下起动过程HC生成的机理,为HC排放的优化控制提供了理论依据.     

降低轻型汽车低温冷起动后排放污染物的研究

简要分析了装载汽油机的轻型汽车按照国Ⅳ排放法规低温冷起动后排放污染物的影响因素及控制措施.排放试验证明,优化发动机控制系统在低温冷起动后的标定文件是一种行之有效的不增加车辆成本的降低轻型汽车低温排放的方法.     

直喷汽油机二次喷射改善冷起动性能的研究

通过一台直列4缸汽油机分析了喷油模式对直喷汽油(GDI)发动机冷起动过程及冷态怠速过程的影响.结果表明:通过调整喷油策略可以改变缸内混合气的燃烧过程,在二次喷油比例为0.6∶0.4、喷油定时分别为上止点前300°CA和140°CA、环境温度为-30℃条件下,发动机的燃烧特性最佳,HC排放最低.在车辆冷起动过程中,通过二次喷射可以有效缩短混合气的滞燃期和燃烧持续期,以达到缩短起动时间、提高起动性能的目的.在起动后的怠速阶段,采用二次喷射可以大幅提高发动机的燃烧稳定性,有效消除怠速不稳的问题.在闭环控制阶段,通过二次喷射合理组织缸内混合气分布,可以有效改善减稀混合气造成的车辆抖动问题.此外,缸内混合气燃烧过程的优化可以有效降低冷起动过程的HC和CO排放,但会造成NOx排放的小幅升高.     

高压共轨柴油机起动阶段对HC排放影响的试验研究

为满足排放法规的要求,对柴油机起动阶段排放的研究有重要意义.柴油机起动阶段,因温度较低,尾气排放以未燃HC为主,本文针对高压共轨柴油机起动阶段的HC排放展开了试验研究.高压共轨喷射系统具有精确、灵活控制喷油量及喷油定时的优点,在柴油机起动过程中,分别通过改变共轨油压、喷射提前角、起动喷油量、预喷油量、预喷射时间这5个喷射控制参数值测试分析了HC排放的规律,可知:这5个喷射控制参数均存在一个最佳值使HC排放量最低,过大或过小均对HC排放的减小不利.     

摩托车发动机冷启动排放控制技术

摩托车欧Ⅲ排放法规增加了对冷启动阶段排放的要求,对于摩托车发动机冷启动排放控制的研究已成为热点之一.基于国内外研究成果,介绍了摩托车发动机冷启动过程中HC排放特性及其影响因素.对减少发动机冷启动排放所采取的机内净化和排气后处理技术进行了综述和说明,指出摩托车冷启动控制发展方向.     

满足欧七排放法规PN10要求的重型柴油机优化分析

2022年11月发布的欧洲第七阶段排放法规（以下简称“欧七排放法规”）草案对汽车尾气排放中固体悬浮微粒数量（PN）的检测方法和排放限值都做了修改，这对于满足中国第六阶段排放法规（以下简称“国六排放法规”）的汽车带来了新的挑战。以某款重型柴油机为例，对其进行全流程发动机台架试验，在世界统一瞬态循环（WHTC）工况下，对比国六排放法规与欧七排放法规对于PN限值的差异。通过对比PN排放，明确催化器后不同粒径颗粒物（PM）的来源，并通过改变尿素喷射频率和优化选择性催化还原（SCR）混合器，控制PM的生成，从而降低PN排放，以满足欧七排放法规。     

基于首次着火循环的低温冷起动特性(Ⅱ)

在一台125cm^3单缸风冷电控喷射LPG发动机上,进行了单循环冷起动实验研究．通过分析发动机最初几个循环的瞬时转速、缸压以及HC排放,得到了发动机首次着火循环冷起动时的燃烧及排放情况．在对首次着火循环分析的基础上,研究了过量空气系数、环境温度、点火提前角和蓄电池电压对LPG发动机首次着火循环燃烧情况的影响．结果表明,蓄电池电压影响发动机冷起动首次着火循环的HC排放,同时对首次着火循环的起动转速也有影响;点火提前角对首次着火循环起动转速影响较大,但对单循环冷起动时的HC排放影响不大;LPG发动机首次循环可靠起动的最佳点火提前角为上止前10℃A．     

小型 LPG 发动机匹配三效催化器的起燃特性研究

对小型点燃式电控LPG发动机匹配三效催化器的冷起动过程进行了试验研究，测量了冷起动过程排气管不同位置的排温变化，对比了催化器不同安装位置、不同点火提前角下的起燃特性。通过优化催化器安装位置，调整发动机起动后的怠速转速和点火提前角来改变排气温度，从而使催化器快速起燃，降低了冷起动过程HC和CO的排放。     

快速空气加热器减少汽油机冷起动排放的试验研究

利用汽油机自身的燃油供应系统,建立了高压点火、低压喷射的快速空气加热器(RAH),使用这种加热器对汽油机冷起动过程的排放进行了试验研究.研究表明:RAH能快速加热进气,并且本身排放量较少.在环境温度为-2 ℃时,仅需加热32 s就能使进气温度由9 ℃上升至30 ℃,在发动机起动后还会继续升高.在发动机起动后最初40 s内,经预热的进气可使HC和CO排放分别降低46 %和36.4 %,在同样的时间燃用乙醇汽油,可使HC和CO排放分别降低33.4 %和11.1 %.结果表明RAH为有效的降低汽油机冷起动排放的装置.     

基于首次着火循环的低温冷起动特性

从发动机首次着火循环的单一循环特性分析入手,研究了以液化石油气(LPG)为燃料的电控喷射小型点燃式发动机低温冷起动首次着火循环的燃烧情况.当环境温度从-9~4℃变化时,对不同过量空气系数对冷起动的首次着火循环的影响进行分析,结果表明环境温度对冷起动首循环的HC排放有很大影响,而对着火或起动瞬态转速影响不大;过量空气系数直接影响发动机冷起动首循环的着火可靠性和HC排放.通过研究,得出保证此LPG发动机首次着火循环可靠起动时的最佳过量空气系数为0.74左右.     

火花点火天然气发动机起动阶段HC排放特性研究

为降低天然气发动机起动阶段的HC排放,在一台6缸火花点火天然气发动机上进行了起动试验研究。控制起动阶段的喷射脉宽和点火提前角,采集起动后1min内的转速和排放数据。试验结果表明:在一定范围内,HC排放随喷射脉宽和点火提前角的增加而增加。为保证顺利起动并有较低的HC排放,起动初始阶段应采用较大的喷射脉宽和较大的点火提前角,而转速稳定后采用逐渐减小的喷射脉宽和点火提前角。     

柴油机稀燃NOx催化剂的性能评价试验

如何在稀燃条件下降低柴油机尾气中的NOχ是柴油机后处理技术的难点之一。在发动机台架上对乙醇作为还原添加剂的柴油机稀燃NOχ催化剂进行了起燃特性和空速特性的性能评价，并考察了该催化剂对欧Ⅲ排放法规的适应性。结果表明：催化剂的起燃特性曲线先随温度升高而增加，后随温度升高而降低，并且整个转化率曲线随空速增加而下降；欧Ⅲ测试循环中，NOχ排放值明显降低，其转化效率达50％以上，能够满足欧Ⅲ要求．但CO和HC排放值明显升高，不能满足欧Ⅲ要求，需要采取其他措施。