发动机燃用丁醇汽油的性能实验研究

以汽油为基础油,按照体积分数分别配制出10%的丁醇汽油混合燃料和10%的乙醇汽油混合燃料,研究电喷汽油机在不作改动的情况下燃用丁醇汽油和乙醇汽油混合燃料时的性能变化情况。研究结果表明:在不改变汽油机任何参数的情况下,与相同比例的乙醇汽油相比,发动机燃用10%体积掺混率的丁醇汽油混合燃料的功率和油耗与汽油更为接近,CO和HC排放降低幅度高于乙醇汽油,而NOx增加幅度高于乙醇汽油。     

丁醇/柴油混合燃料对压燃式发动机燃烧及微粒排放特征的影响

在一台高压共轨增压中冷四缸柴油机上试验研究了不同工况下,不同掺混比例的丁醇/柴油混合燃料对发动机燃烧及微粒排放特征的影响。结果表明:随着丁醇掺混比的增加,滞燃期延长,预混合燃烧量增加,燃烧相位滞后,且小负荷工况下的影响更为明显。丁醇/柴油混合燃料可在不增加NOx排放的前提下,显著降低排气烟度及微粒排放,但指示热效率较纯柴油略有降低。发动机燃用丁醇/柴油混合燃料的微粒排放绝大多数为超细微粒,比例超过99%;随着丁醇比例的增大,发动机各粒径段微粒数量浓度均有所下降,大负荷工况更为明显。废气再循环(EGR)的引入使得积聚态微粒和总微粒数量浓度明显增加,丁醇的加入使得混合燃料对EGR的耐受性增强。丁醇/柴油混合燃料结合EGR策略可同时降低发动机的NOx和微粒排放。     

废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响

对按特定比例混合制得的具有不同着火性的丁醇/柴油混合燃料的燃烧及排放特性进行了试验研究,分析了丁醇掺混比例、废气再循环量等参数对发动机燃烧和排放的影响规律。试验结果表明:随着丁醇比例的增大,发动机滞燃期延长,预混合燃烧量增大,燃烧定容性有所改善;混合燃料配合使用废气再循环能够实现NOx和烟度的同时降低,但在一定程度上会导致发动机的动力性和燃油经济性变差。通过合理调整燃烧相位与废气再循环(EGR)率的匹配关系,能够在较低的总体排放水平下,恢复因燃用醇类燃料造成的动力性损失,提高发动机效率及燃油经济性。     

乙醇汽油和普通汽油对发动机催化器性能的影响

通过测量发动机在燃用乙醇汽油和普通汽油时催化器前后的排放和转化效率,对比研究两种燃料对催化器性能的影响。实验使用5种市售乙醇汽油和6种普通汽油,在催化器前端和后端测量CO、HC、NOx排放。研究发现,市售乙醇汽油的CO排放高于普通汽油,HC排放与普通汽油基本相同,NOx排放低于普通汽油。在怠速工况,燃用乙醇汽油时催化器对CO和HC的转化率高于普通汽油,对NOx的转化率稍低于普通汽油。中等转速时,乙醇汽油的CO转化率在中等负荷时较低,其他工况高于普通汽油,HC、NOx的转化率基本相同。     

甲醇汽油燃烧特性模拟分析研究

甲醇作为点燃式汽油机的代用燃料之一,由于其理化特性不同于汽油,其燃烧特性也与汽油不同。作者应用燃烧学的准维模型理论,建立汽油机燃用甲醇汽油时压缩、燃烧、膨胀三个过程模型,并利用燃烧分析仪实测结果对模型进行了验证,模拟分析研究了JM491Q汽油机燃用不同甲醇汽油动力性的变化,对发动机燃用低比例甲醇汽油的动力性能进行了评价。     

混合燃料发动机性能的实验研究

测量并分析了由生物燃料、自来水和市售的93#汽油组成的2种配比的混合燃料发动机的燃料经济性能、动力性能、怠速时的排放性能. 结果表明:与燃烧93#汽油相比,发动机燃烧混合燃料时,怠速时的HC和CO排放显著下降;混合燃料发动机的燃油消耗率在全负荷且转速小于2500r/min的运转条件下降低,在全负荷且转速大于2500r/min的运转条件下升高;在全负荷运转条件下混合燃料发动机的最大转矩下降约6%、最大功率下降约7%,并且发动机的转矩随转速的增加而迅速降低.     

甲醇汽油燃烧特性模拟分析研究

甲醇作为点燃式汽油机的代用燃料之一，由于其理化特性不同于汽油，其燃烧特性也与汽油不同。作者应用燃烧学的准维模型理论，建立汽油机燃用甲醇汽油时压缩、燃烧、膨胀三个过程模型，并利用燃烧分析仪实测结果对模型进行了验证，模拟分析研究了JM491Q汽油机燃用不同甲醇汽油动力性的变化。对发动机燃用低比例甲醇汽油的动力性能进行了评价。     

物理燃油添加剂对通用小型汽油机经济性及排放的影响

在一台通用小型汽油机的试验台架上,验证了在93#汽油和乙醇汽油中添加物理燃油添加剂对发动机燃油经济性及尾气排放的影响.试验表明:物理燃油添加剂对93#汽油和乙醇汽油都有较好的节油效果,并且对93#汽油的节油效果要好于乙醇汽油;作为一种促燃剂,该添加剂对减少NOx的排放效果明显,可以起到减少醇类燃料NOx排放过高的作用,而对于CO,HC和CO2的排放有所减小,但不明显.     

汽油/丁醇燃料燃烧动力学简化机理的构建和验证

采用基于误差传递的直接关系图法和敏感性分析方法简化含有7714个基元反应和1765种组分的汽油/丁醇混合燃料详细机理,构建一个含有425个基元反应和96种组分的汽油/丁醇混合燃料的简化动力学机理。该简化机理含有正丁醇、异丁醇、叔丁醇和仲丁醇,以正庚烷/异辛烷/甲苯混合物作为汽油模型燃料。将简化机理预测的着火延迟、组分浓度和层流火焰速度与详细机理的预测值和实验数据进行比较,验证结果较好。最后,将该简化机理耦合到三维计算流体力学软件CONVERGE中,模拟汽油/丁醇混合燃料在发动机的燃烧过程。结果表明：构建的汽油/丁醇简化机动力学理可很好地捕捉火花点火式发动机的缸内燃烧过程。     

燃油添加剂改善HCCI发动机着火性能的试验研究

针对均质预混合压燃着火(HCCI)发动机低负荷易失火的问题,通过在参考燃料(90％的正庚烷和10％的异辛烷)和93号汽油中分别加入适量的着火改进剂过氧化苯甲酸淑丁脂,在HCCI发动机台架上进行燃烧试验．试验结果表明,在参考燃料中添加质量分数为0．3％-1．2％的过氧化苯甲酸叔丁脂后,与参考燃料相比,低负荷界限拓宽了15％-28％,而高负荷界限却降低了0．5％-7％,表明添加剂在拓宽低负荷的同时使高负荷范围下降．93号汽油添加适量的过氧化苯甲酸叔丁酯能够实现HCCI稳定燃烧,而未加添加剂的汽油则不能燃烧．     

高掺混比甲醇汽油对发动机性能的影响

使用高掺混比甲醇汽油为燃料,通过台架试验,研究不同掺混比例对车用发动机油耗以及尾气排放的影响,同时探讨了对未燃甲醇和甲醛的排放量与负荷的关系.结果表明:使用高掺混比甲醇汽油,有利于降低HC、CO的排放,但对NOx的排放影响不大;在3种混合比例不同的甲醇汽油中,甲醇的质量分数为30%的汽油燃料(M30)能使发动机获得较优越的经济性能.     

掺烧乙醇对柴油机动力性和经济性的影响

通过在YC6J180-21型柴油机上进行对比试验,研究了乙醇以不同比例掺入柴油混合燃烧时对柴油机动力性能和经济性的影响.研究结果表明:与燃用纯柴油相比,柴油机燃用低醇含量的乙醇/柴油混合燃料时,动力性略有降低,混合燃料的当量油耗率显著下降.     

高原地区发动机燃用醇类燃料及技术措施

从理论上论述了高原地区燃用醇类燃料,对于发动机由于高原空气含氧量下降,而造成的功率下降所起的补偿作用,指出了在高原地区燃用醇类燃料的现实意义,文中还详细综合述发动机燃用醇类料以后出现的各种技术问题及其采取的技术措施。     

492QC发动机燃用天然气的实验研究

在不同的节气门开度、转速、空气燃料比、点火提前角等运转条件下,对改装的 ４９２ＱＣ天然气发动机和原发动机（燃用汽油）的扭矩、功率、天然气消耗量（或燃油消耗量）、空气消耗量等进行了测量．实验结果表明,当发动机由燃烧汽油时的工作状态直接变换为燃烧天燃气时,发动机的扭矩或功率下降非常大,在最大扭矩点约为燃烧汽油时的１７％;发动机燃用天然气时,与浓混合气条件相比稀混合气条件的扭矩在高速时较大,低速时较小,并且最大扭矩对应的转速较高;增大点火提前角,可使发动机燃烧天然气时的动力性得到改善,但这种改善是有限的．     

柴油掺烧地沟油的台架性能试验分析简

对发动机燃用地沟油生物柴油与石化柴油不同掺烧比的混合燃油时的性能进行了试验,分析了发动机在燃烧以不同掺烧比混合燃油时的动力性、燃油经济性和排放特性。结果表明：掺烧后发动机功率基本不变,油耗略有降低,排放的CO、CH化合物略有增加,NOx变化不明显,碳烟有所降低。     

双燃料发动机气缸压力变动研究

为了准确测量发动机气缸压力、分析燃烧过程,开发了一套可同时测量多缸汽油机各缸示功图的高速数据采集系统,最多同时采集16路信号,最大采样频率1MHz.应用本数据采集系统对化油器发动机改造的双燃料发动机进行了测试.每个气缸测量了至少50循环的压力数据,用倒拖最大压力的平均值为评价标准比较了各缸的进气量差异.同时,分别连续测量了各个气缸燃烧汽油和CNG时的燃烧压力.最后,用最大燃烧压力的平均值和变动系数比较了各缸的燃烧变动.实验结果表明,实验用发动机的各缸进气和燃烧状况存在明显差异,而燃用CNG时最大燃烧压力的变动系数小于燃用汽油时的数据.     

化油器发动机燃用不同比例乙醇汽油的性能和排放试验

在现有的化油器式汽油机结构不做变动和调整的情况下,研究了4种比例的乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响。研究表明：汽油机使用乙醇汽油,随燃料中乙醇添加比例的增加,过量空气系数逐渐增大;发动机的最大功率有所降低;燃料消耗率逐渐增加,能量消耗率变化不大;CO排放在中低负荷没有明显变化,在高负荷逐渐减少;HC排放逐渐减少;NOx排放在中低负荷逐渐减少,在高负荷逐渐增加。     

化油器发动机燃用不同比例乙醇汽油的性能和排放试验

在现有的化油器式汽油机结构不做变动和调整的情况下,研究了4种比例的乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响。研究表明:汽油机使用乙醇汽油,随燃料中乙醇添加比例的增加,过量空气系数逐渐增大;发动机的最大功率有所降低;燃料消耗率逐渐增加,能量消耗率变化不大;CO排放在中低负荷没有明显变化,在高负荷逐渐减少;HC排放逐渐减少;NOx排放在中低负荷逐渐减少,在高负荷逐渐增加。     

船用微引燃双燃料发动机燃料模式切换

针对船用微引燃双燃料发动机燃料模式切换过程燃烧不稳定和转速波动大的问题,本文采用台架试验的方法,揭示了发动机不同燃料替代率时燃烧特征与性能,制定并验证了燃气喷射三段控制的燃料模式切换控制策略,分析了燃烧波动及切换时长等因素对燃料模式切换过程的影响。结果表明:随替代率升高,发动机各缸燃烧循环变动增大和一致性变差,至燃气模式有所减弱,但仍高于柴油模式的循环变动和一致性;较短的切换时长将导致切换过程的转速波动增大;采用燃料模式切换控制策略,可实现双燃料发动机20%～80%额定负荷内120 s时间内燃料模式平稳安全切换,转速波动率最大为5.7%,未发生爆震和失火等非正常现象。     

两用燃料汽车的振动噪声特性

试验研究了捷达LPG/汽油两用燃料汽车的振动噪声特性。主要测量了发动机缸体和座椅的振动情况 ,对比分析了匀速和加速时燃用汽油和LPG的噪声特性。试验结果表明 :两用燃料汽车使用LPG时 ,发动机机体振动幅值比使用汽油时小 ;而加速过程中 ,在较低转速下使用汽油噪声较大 ,在较高转速下使用LPG噪声较大