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。     

电控燃油喷射稀烯五气门CA1102AQ汽油机试验

介绍一例汽油机多气门化改造的结果,由普通二气门ＣＡ１１０２Ｑ汽油机改造为电控、进气道喷射的五气门汽油机,在未提高压缩比的情况下,采用可变进气技术。实验结果表明,小负荷工况降低比油耗２４％,怠速排放降低到仅为国标限定值的１０％,低束及高速动力性提高１０％,并将稀工部拓宽到了９０％负荷范围,显示了汽油机多气门化改造的潜力。     

电控燃油喷射稀燃五气门CA1102Q汽油机试验

介绍一例汽油机多气门化改造的结果。由普通二气门ＣＡ１１０２Ｑ汽油机改造为电控、进气道喷射的五气门汽油机,在未提高压缩比的情况下,采用可变进气技术。实验结果表明：小负荷工况降低比油耗２４％ ,怠速排放降低到仅为国标限定值的１０％ ,低速及高速动力性提高１０％ ,并将稀燃工况拓宽到了９０％ 负荷范围,显示了汽油机多气门化改造的潜力。     

五气门汽油机气道内二次燃油喷射技术的研究

在汽油机低压供油的前提下,提出了“气道内二次燃油喷射”的概念,用于优化缸内混合气的分布,消除传统单次喷油分层燃烧所存在的弊端。在发动机的一个工作循环内,第１次喷射的燃油在缸内形成均质稀混合气,第２次喷射的燃油将火花塞周围适当加浓。在自行设计的五气门汽油机上所进行的初步试验证明：与普通稀燃单次喷油方式相比,这种新喷油方式能够提高发动机稀燃能力２个空燃比单位,具有显降低燃油消耗的作用。     

废气再循环降低汽油机NOx排放的实验研究及其微机控制系统的设计

为大幅度降低汽油机ＮＯｘ排放，同时使发动机动力性，经济性，ＨＣ和ＣＯ排放及工作稳定性基本不变，采用废气再循环，导气屏组织进气涡流加快燃烧速率和多火花点火助燃措施，在ＥＱ６１００汽油机上进行试验研究。根据实验结果，制作了不同工况下最佳废气再循环率的脉谱，并以８０３１芯片为核心，脉谱为依据，设计出一种能付诸实用的车用发动机废气再循环控制系统。     

二冲程汽油机电控喷油系统的研究

电控喷油是二冲程汽油机的一种先进的供油方式。其特点是在保留二冲程机原有优点的同时，可显著降低排放和油耗。本文针对我国情况，建立起一套二冲程汽油机电控喷油系统，现对其基本结构和工作过程进行介绍     

二冲程汽油机电控喷油系统的研究

电控喷油是二冲程汽油机的一种先进的供油方式，其特点是在保留二冲程机原有优点的同时可显著降低排放和油耗。本文针对我国情况，建立起一磁二冲程汽油机电控喷油系统，现对其基本结构和工作过程进行介绍。     

小排量汽油机电控燃油喷射系统技术进展

电控燃油喷射系统是小排量汽油机满足欧Ⅲ及以后排放法规的关键技术。本文首先分析了现有小排量汽油机采用电控燃油喷射系统面临的技术难题,然后重点介绍了近年来出现的新型小排量汽油机电控燃油喷射系统的工作原理和特性,最后在综合对比分析的基础上,提出了未来小排量汽油机电控燃油喷射系统的发展思路。     

可变涡流对稀燃二次喷油火花点燃式发动机性能影响的研究

主要研究了火花点燃式发动机采用二次喷油技术实现稀薄燃烧时，可变涡流对燃油经济性的影响情况。研究结果表明，在负荷和涡流比较大时，采用较小的二次喷油比例可获得较好的燃油经济性。而在缸内不存在涡流运动时，则须采用较大的二次喷油比例才能获得较好的燃油经济性。在缸内气体存在一定强度的涡流运动时，发动机的比油耗随二次喷油正时的变化呈波动状变化；当涡流比为0时，喷油正时对发动机油耗率的影响则与有涡流运动存在时的情况明显不同。这说明涡流运动对二次喷油在缸内的分布存在明显的影响。     

利用EGR控制甲醇发动机负荷

将一台2,L柴油机改装成点火式甲醇发动机,在该发动机上做了仅利用EGR(废气再循环)控制负荷的试验研究.试验时节气门全开,仅用废气和甲醇喷射量来调节负荷.试验中选择了多个点火提前角,寻找了每个点火提前角下的爆震对应的最小EGR率和转矩波动对应的最大EGR率,以及利用EGR可控的负荷范围.结果显示,在18,°CA BTDC点火时最大转矩达到153.4,N.m,在39,°CA BTDC点火时最小转矩达到55.5,N.m;点火提前角增大,最小EGR率逐渐增大,最大EGR率先增大后减小;点火提前角增大,最大转矩逐渐降低,最小转矩先增大后减小,且中间有波动;通过油耗分析,发现功率在14,kW以上,可以通过调整点火提前角来降低燃料消耗率,而功率小于14,kW之后通过调整点火提前角降低燃料消耗率不明显.     

废气再循环方式对汽油机燃烧和颗粒排放特性的影响

研究了不同废气再循环(EGR)方式下,汽油机的燃烧与颗粒排放特性.结果表明,由进气道引入废气的分层废气再循环(分层EGR)方式与由节气门前引入废气再循环(总管EGR)方式相比,汽油机稳定燃烧的EGR率范围大,而且前者比后者的汽油机指示热效率高.在相同负荷下,分层EGR方式下汽油机连续循环中各个循环的指示平均有效压力比总管EGR方式下的更加集中,前者的燃烧更稳定.两种EGR方式下汽油机排气中单位体积内的核态颗粒物和表面积数随着EGR率的增加而降低,而且在相同EGR率下,分层EGR方式下的值比总管EGR下的值高.单位体积内积聚态颗粒物数和总表面积随着EGR率的增加,先减少后增加,但在相同EGR率下,分层EGR方式下的值要比总管EGR下的值低.     

稀薄燃烧在TJ376QE二气门汽油机上的实现

对二气门结构的TJ376QE汽油机进气系统进行了改造，提高了涡流和滚流比．强化空气运动的结果有利于组织燃料在缸内的浓度分布，从而为在二气门汽油机上实现稀薄燃烧打下基础；在原发动机的气道内电控燃油喷射系统的基础上，采用了二次燃油喷射技术．通过对二次喷油时刻和喷油量的分别调节，在缸内形成精细分层的混合气即所谓准均质混合气，从而优化了油耗和排放指标，成功地在二气门汽油机上实现了稀薄燃烧。     

柴油机使用EGR后供油提前角对排放特性影响的研究

研究了增压直喷柴油机供油提前角对排放特性的影响规律,分析了在柴油机采用废气再循环（EGR）技术降低NOX排放的同时,不同供油提前角对柴油机排放及油耗的影响情况。依据柴油机EGR控制系统的工作特点和功能,确定了柴油机的最佳供油提前角,并通过负荷特性试验对比分析,证实了在保证此最佳供油提前角的情况下,EGR综合降低排放效果可达到最佳。     

火花点火发动机燃用CNG/H_2混合燃料配合EGR的性能和排放研究

在一台火花点火天然气发动机上开展了不同掺氢比和EGR率下发动机性能和排放的试验研究。研究结果表明:引入EGR后发动机输出功率下降,但掺氢可以提高大EGR工况下发动机的输出功率。有效热效率随EGR率的增大呈现先升高后降低的趋势;小EGR率下,有效热效率随掺氢比的增加而降低,而大EGR率下,有效热效率随掺氢比的增大而升高。天然气掺氢后NOx排放增加,EGR引入使NOx排放降低,这种降低作用在大掺氢比下更显著。因此,相对于小EGR率工况,大EGR率工况下天然气掺氢表现出更好的性能和排放效果。HC排放随EGR率的增大而增加,随掺氢比的增加而降低。CO和CO2都随EGR率的增加变化不大,随掺氢比的增加而降低。研究表明,天然气掺氢结合EGR可实现火花点火发动机高效低污染燃烧,并能满足欧Ⅳ排放标准。     

废气再循环率及点火时刻对天然气发动机燃烧和排温的影响

基于一台当量比燃烧的天然气发动机,采用三维燃烧分析与发动机一维热力学计算相结合的方式开展了废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率及点火时刻对缸内燃烧过程和发动机排温的影响研究.研究结果表明:随着EG R率的增加,燃烧相位后移,燃烧持续期延长,放热率峰值减小,最大压升率、缸内最高燃烧压...     

Control of backfire and NOx emission reduction in a hydrogen fueled multi-cylinder spark ignition engine using cooled EGR and water injection strategies

The experimental study was carried out on a constant speed multi-cylinder spark ignition engine fueled with hydrogen. Exhaust gas recirculation (EGR) and water injection techniques were adopted to control combustion anomalies (backfire and knocking) and reduce NOx emission at source level. The experimental tests were conducted on the engine with varied EGR rate (0%–28% by volume) and water to hydrogen ratio (WHR) (0–9.25) at 15 kW load. It was observed from the experiments that both the strategies can control backfire effectively, but water injection can effectively control backfire compared to EGR. The water injection and EGR reduce the probability of backfire occurrence and its propagation due to the increase in the requirement of minimum ignition energy (MIE) of the charge, caused mainly due to charge dilution effect, and reduction in flame speed respectively. The NOx emission was continuously reduced with increase in EGR rate and WHR, but at higher rates (of EGR and WHR), there was an issue of stability of engine operation. It was found from the experimental results that at 25% EGR, there was 57% reduction in NOx emission without drop in brake thermal efficiency whereas, with WHR of 7.5, the NOx emission was reduced by 97% without affecting the efficiency. The salient point emerging from the study is that water injection technique can control backfire with ultra-low (near zero) NOx emission without compromising the performance of the hydrogen fueled spark ignition engine.     

微粒陶瓷过滤器和EGR在柴油机中的应用

通过联合使用废气再循环(EGR)和高过滤效率的红外再生微粒陶瓷过滤器,同时降低了柴油机的微粒和NOx排放.重新优化了过滤器再生用废气量,使其与EGR共同使用时过滤器的过滤效率和再生性能无明显变化,只是挂烟速度有所加快.同时,开发了一种新型的基于宽范围氧传感器的闭环反馈控制EGR系统,在不同的柴油机工况下,测定了不同EGR率时柴油机的空燃比α及NOx、CO和HC的排放值.最后得到了NOx、CO和HC的排放值随过量空气系数的倒数σ和EGR率变化的脉谱图.利用脉谱图拟合得出了最佳EGR率和σ之间的关系,为新型ECR系统的实用化铺平了道路.