用于高速汽油机的一种新型燃烧室（I）

开发了一种新型燃烧室，解决小型高速汽油机燃烧时间短、燃烧过程不充分的难题．它利用在活塞顶面的火花塞的远端和近端处设计的与缸盖形状相吻合的特殊突起，可在发动机压缩和膨胀过程中产生强烈的挤气旋流．将它应用在高速汽油机中，可提高混合气的燃烧速率和火焰传播速率，从而全面改善内燃机的性能．实验研究表明，在空燃比和压缩比优化条件下使用该燃烧室，与原机相比发动机的输出功率和转矩分别提高了3．8％和1％，燃油消耗率节省19．3％，HC排放降低50％以上．     

用于高速汽油机的一种新型燃烧室(Ⅰ)

开发了一种新型燃烧室,解决小型高速汽油机燃烧时间短、燃烧过程不充分的难题.它利用在活塞顶面的火花塞的远端和近端处设计的与缸盖形状相吻合的特殊突起,可在发动机压缩和膨胀过程中产生强烈的挤气旋流.将它应用在高速汽油机中,可提高混合气的燃烧速率和火焰传播速率,从而全面改善内燃机的性能.实验研究表明,在空燃比和压缩比优化条件下使用该燃烧室,与原机相比发动机的输出功率和转矩分别提高了3.8% 和 1%,燃油消耗率节省19.3%,HC排放降低50%以上.     

电控喷油五气门汽油机排气再循环性能的实验研究

以稀薄燃烧的汽油机电控喷油系统及排气再循环系统为实验平台，对可变进气五气门汽油机采用化学计量比时的排气再循环燃油经济性和排放性能进行了实验研究，结果表明，燃油消耗率明显改善(2．8％-5．5％)，NO，显著降低(90％-95％)，HC改善不明显．为了进一步挖掘稀燃发动机的低油耗和低排放性能，用稀燃运行时加入适量排气的方法，结果显示，NO，显著降低．     

射流燃烧技术在车用汽油机上的应用研究

本介绍了射流燃烧室在车用汽油机上的应用研究。汽油机射流燃烧室具有独特的结构，在压缩和燃烧过程中燃烧室内能形成强烈的微涡流，因此它可以有效地抑制发动机的爆震，且在燃用相同辛烷值燃料时能提高发动机的压缩比，并形成快速燃烧和稀混合气燃烧。这种燃烧系统在几种常用汽油机上的应用表明，发动机性能得到了明显的改善，特别是燃料消耗率和排气污染显降低。     

无节气门负荷控制策略对汽油机性能影响的研究

在汽油机上取消节气门,采用可变气门升程和气门定时控制进气量,继而控制发动机负荷,实现汽油机的无节气门负荷控制.针对一台4缸汽油机采用可变气门驱动负荷控制方式建立了无节气门汽油机仿真模型,并得到试验验证.在此基础上研究了不同负倚控制方式对汽油机性能的影响.结果表明,采用可变气门开启持续期(VET)负荷控制方式可以有效降低汽油机部分负荷泵气损失,最大降低幅度达到57%,同时比油耗降低了5.63%.VET同样可以使伞负荷时低速转矩和高速功率得到提高,其中低速转矩提升达到了27.8%.但VET实现汽油机怠速控制较为困难,需要同时采用降低气门升程的(VVL)控制方式,该控制方式下泵气损失有所提高,但是气门升程降低造成进气流通特性的改变使燃油雾化及燃烧得到改善.     

车用增压二甲醚发动机燃烧和排放特性的试验研究

在一台D6114ZLQB柴油机上进行了燃用二甲醚（DME）的燃烧和排放特性的试验研究。研究结果表明：二甲醚发动机的外特性转矩特别是低速转矩比柴油机高；二甲醚喷油延迟角比柴油大，最高爆发压力、最大压力升高率、燃烧噪声比柴油低；二甲醚扩散燃烧速率比柴油快，燃烧持续期比柴油短。和柴油机相比，二甲醚发动机的NO，排放显著下降，其欧洲稳态测试循环（ESC的NOx排放比原柴油机降低41．6％；二甲醚发动机在全工况范围内碳烟排放为零。     

进气湿度对增压汽油机性能影响的试验

通过一款涡轮增压汽油机,研究了不同的进气湿度对发动机性能的影响.试验结果表明:随着湿度的增加,一方面实际进入缸内参与燃烧的干空气量下降,另一方面燃烧相位和燃烧持续期恶化,两者共同导致发动机的实测转矩降低而燃油消耗率升高.在大负荷工况时,发动机的抗爆性因湿度增加而得到改善,通过优化发动机的点火提前角,可以改善发动机的燃烧相位,增压发动机在大负荷工况的燃油消耗率反而降低,降低了1.4%～1.8%.     

燃烧边界条件对乙醇均质压燃燃烧的影响

在一台由CA6110柴油机改造而成的单缸发动机上进行了燃烧边界条件对乙醇燃料均质压燃（HCCI）燃烧过程影响的试验研究。结果表明，在转速和进气温度一定时，随着过量空气系数的增加，着火始点推迟，燃烧持续期变长，缸内的最大燃烧压力降低，放热率降低，φ50（50％乙醇燃烧放热量所在的曲轴转角）位置推迟，燃烧效率降低；在发动机转速、进气温度和过量空气系数一定时，随着EGR率的升高，着火始点推迟，燃烧持续期延长，φ50位置推迟，放热速率降低，压力升高率变小，缸内最大燃烧压力减小，燃烧效率降低。在转速和供油量一定时，随着进气温度的升高，着火始点提前，燃烧持续期变短，压力升高率变大，缸内的最大燃烧压力变大。得到了发动机转速、过量空气系数和对应于最大指示热效率点的进气温度间的MAP图。     

进气道对某增压非直喷汽油机性能影响的试验研究

优化了某增压非直喷四缸汽油机进气道结构,并在气道稳流试验台和发动机性能试验台架上进行了相关试验研究。试验结果表明:通过减小进气道的倾斜角(特别是α角)可提高缸内空气运动的滚流强度,但同时也会降低其流量系数;增强缸内滚流运动可以加快火焰传播速度和燃烧速率,从而改善燃烧过程,提高发动机的动力性,降低不同转速下中高负荷时的燃油消耗率,其中在转速2 000r/min下燃油消耗率降低最大值约为16g/(kW·h),并且能降低各转速全负荷下的排气温度,降幅约为30~50℃,这有助于提高增压器的可靠性及使用寿命。     

电控五气门汽油机稀燃与废气再循环性能对比研究

在一电控喷射稀薄燃烧五气门汽油机上，以稀薄燃烧汽油机电控开发系统及相应的废气再循环系统为试验平台，对五气门汽油机在各种进气模式下实施稀混合气燃烧及废气再循环时的燃油消耗率和排放性能进行了详细的试验研究，进而对本发动机的稀燃性能与废气再循环性能进行了比较，分析实施不同方法对发动机性能的不同影响效果，实验结果表明，采用分层EGR技术以后，EGR比率可达32％，稀燃和分层废气再循环都有效地降低了NOx排放，分层废气再循环对NOx降低的效果更为明显，而且降低速度更快，尤其在中、低负荷，可以使排气中的NOx降低85％～95％．对于油耗，稀燃的效果显然要好于废气再循环，在较高负荷尤为明显，稀燃可显著降低HC、CO，分层EGR对HC、CO排放降低幅度不大。     

汽油机燃用乙醇汽油和无铅汽油的试验比较

在汽油机参数未作任何调整的情况下，试验研究了汽油机燃用乙醇汽油对发动机经济性和动力性的影响，并与燃用无铅汽油时的结果进行了对比分析。研究表明，在部分负荷下，汽油机的功率和转矩都有所降低，但在全负荷时发动机的输出功率不变；燃油消耗率会增加5％～10％，发动机的经济区范围变窄。     

车用乙醇汽油对电喷汽油机性能影响的实验研究

在电控汽油机参数未作任何调整的情况下，实验研究了汽油机燃用乙醇汽油对发动机经济性和动力性的影响。研究表明：电控汽油机改燃乙醇汽油后，部分负荷时汽油机的功率和转矩有所降低，但全负荷时汽油机的动力输出不变；与普通汽油相比，乙醇汽油的燃油消耗率增加5％～10％，而且汽油机的经济区范围变窄；但能耗率会有所改善，在怠速工况下，乙醇汽油会降低汽油机的CO、HC和NOx排放；乙醇汽油对汽油机性能的影响与空燃比控制策略有关。     

高压缩比汽油机及其对燃油经济性的影响

汽车的燃油消耗量可以通过多种途径降低,如减轻重量、改进传动系统、改善空气动力性能和发动机的有效热效率。里卡多公司主要考虑通过发展柴油机来改善汽车的燃油经济性。然而该公司在汽油机方面也做了许多工作,通过燃烧室设计对发动机性能的影响的试验研究改进了汽油机的效率。     

增压直喷柴油机瞬态工况燃烧参数的变化规律

为了研究车用增压柴油机瞬态工况下燃烧参数的变化规律,利用燃烧分析仪在试验台上研究了恒转速变转矩瞬态工况下,油门开度变化率对燃烧参数的影响规律。试验研究了该柴油机在1 000 r/min转速下,油门开度分别在5 s、10 s和15 s内由10%匀速增加到90%时柴油机的响应特性和燃烧参数的变化规律。试验结果表明:发动机存在转矩的增加相对于供油滞后的现象,且随着转矩变化率的增加,这种滞后更加明显;在同一转速增转矩工况中,随着负荷的增加,着火滞燃期缩短,最大放热率降低且前移,放热率重心前移;在油门开度相同的情况下,随着转矩变化率的增加,最高燃烧压力下降、最高燃烧压力点前移、着火滞燃期延长、燃烧持续期缩短、最大放热率降低且后移、放热率重心前移、最高燃烧温度下降。     

机电复合柔性增压系统对柴油机性能影响的研究

为解决传统涡轮增压发动机低转速增压不足和高转速排气能量未得到充分利用的问题,提出了可实现压气机和涡轮解耦的机电复合柔性增压系统.针对某重型柴油机建立了机电复合柔性增压系统仿真模型,计算分析了该系统对柴油机性能的影响规律及关键因素.研究表明:该系统在中高转速工况系统综合效率最高可提升2.66％,原因主要在于涡轮发电系统回收利用了废气能量;通过控制涡轮转速可实现全工况最佳涡轮效率,优化后涡轮效率最高可提升1.2％;提高电动压气机功率能显著提升柴油机低速转矩,1 100 r/min工况下转矩最大可提升24％,且系统综合效率和燃油消耗率均得到改善.     

小型汽油机进气系统参数研究

以发动机循环模拟软件BOOST为平台,建立了小型高速单缸汽油机的仿真模型,并通过实验对模型进行了验证.对不同进气管长度下发动机的工作过程进行了数值计算.当转速较低时,发动机每循环吸入空气量及扭矩随着进气管长度的增加有不同程度的提高;当转速较高时,发动机每循环吸入空气量及扭矩随着进气管长度的增加有不同程度的降低.进气管长度的增加还会使发动机的最大扭矩转速向低速偏移.计算结果为小型汽油机的改进和优化提供了依据.     

摩托车发动机燃用M85甲醇汽油的空燃比优化

随着世界石油资源的日趋匮乏和日益严峻的环保问题,车用发动机代用燃料的研究已成为汽车行业的当务之急。本文针对摩托车发动机燃烧M85甲醇汽油的动力性问题,利用发动机一维数值模拟软件GT-POWER对汽油发动机燃烧M85甲醇汽油时的空燃比进行了仿真优化,研究结果表明,与原汽油机相比最大扭矩下降了2.5%,最大功率可提高1.7%,有效热效率最大可提高4%,有效燃料消耗率最大可降低14%,动力性能基本上能达到原汽油机水平,燃油经济性好于原汽油机。     

进气道和燃烧室形状对火花点火发动机燃烧过程影响的研究

本文针对ＣＡ６１０２发动机燃烧慢、循环变动率偏大等问题，对进气道和燃烧室进行了改进。研究了不同进气道和燃烧结构（六种匹配方案）对燃烧过程和性能的影响，发现涡流比和性能之间无单调的相关关系，与燃烧期之间存在二次抛物线型的逆变相关关系，ＣＡ６１０２发动机合适的涡流比在０．９左右，燃烧室设计因素中火花塞的位置对燃烧过程和性能影响最大，火花塞靠近中心布置方案同原机相比，最低燃油消耗率降低了４．１％，最大扭     

燃烧室沉积物对火花点火发动机碳氢排放的影响

为了弄清燃烧室沉积物对发动机排气碳氢的影响，使用一台实验用单缸火花点火发动机来形成燃烧室沉积物。在燃烧室沉积物存在的条件下，开展了不同工况下碳氢排放的实验研究，分析了燃烧室沉积物对发动机动力性和燃油经济性的影响。实验结果表明：当发动机运行一段时间后，其燃烧室表面沉积物将达到一稳定平衡厚度，此时排气碳氢浓度随转速的升高、冷却水温的增加以及点火推迟而降低。在本实验各类工况下，沉积物的存在将使发动机排气碳氢浓度增加２０％～３０％。同时沉积物的存在将使发动机的功率和燃油经济性有所提高（功率增加１．１％～１．６％，燃油经济性提高２．７％～３．０％），此现象被认为主要是因沉积物的隔热作用，而不是压缩比的增加所致。     

电子增压器可改善涡轮增压发动机低速性能

涡轮增压器可提高内燃发动机充气效率和燃烧热效率,可实现发动机小型化,有效降低排放和燃油耗;但涡轮增压器存在低速喘振、增压压力不足现象。采用电子增压器(EBooster),可有效改善且能显著提升涡轮增压发动机的低速扭矩。以一款2. 0 L涡轮增压直喷汽油机为研究对象,应用博格华纳生产的48 V第2代电子增压器,与涡轮增压器配合使用,研究电子增压器对涡轮增压发动机低速动力性能的影响。结果表明,电子增压器可以大大提升涡轮增压发动机低速扭矩。