主动预燃室燃料控制参数对汽油机稀燃特性的影响

预燃室点火系统可促进稀薄混合气燃烧,从而显著提高热效率。本文基于自行开发的主动预燃室及其燃料供给系统,在压缩比为16的发动机上分别测试了预混气体喷射压力和燃料占比对发动机稀燃边界下燃烧特性的影响。试验结果表明:0.19、0.14和0.09 MPa 3种预混气体喷射压力中,在0.09 MPa的喷射压力下可获得最高的平均指示压力和最短的着火延迟期和燃烧持续期,燃烧最稳定;当预混气体燃料占比从0.54%逐步增加到2.69%时,发动机的平均指示压力先增加后减少,并在占比1.61%处取得最大值,此时的燃烧最为稳定,着火延迟期和燃烧持续期均最短。主动预燃室可实现λ=1.8的稳定燃烧,指示热效率相比普通火花塞点火的32.9%提高到39.4%,相对提升了19.8%。

汽油机排放颗粒物微观特性及处理方法设计

使用透射电子显微镜(简称透镜)对道路试验得到的颗粒物样品进行拍摄获得排放颗粒物图像。发现缸内直喷汽油机在高海拔地区正常运行得到的排放颗粒物与在低海拔地区正常运行得到的颗粒物微观形貌特征大致相同。颗粒物大多数由基本碳粒子堆积而成,其中少数颗粒物夹杂着微量硫、氮等元素。颗粒物具有一些典型的微观形状,如云状颗粒物、海拔等高线颗粒物以及枝状颗粒物等。设计了分形维数、灰度值、灰度直方图3类处理排放颗粒物图像方法,并运用了Matlab和Python语言编程实现了对颗粒物图像的处理。处理得到分形维数在1.81~1.88之间,与低海拔试验得到的分形维数(1.58~1.80)相差较大;灰度值在93~196之间,其中5 nm图像灰度值范围在93~124之间、50 nm图像灰度值范围在100~146之间、100 nm图像灰度值范围在99~161之间、200 nm图像灰度值范围在136~158之间以及500 nm图像灰度值范围在180~196之间。经过对比分析发现,50 nm图像的灰度直方图出现的灰度值频率呈正态分布,其余倍数的图像灰度值频率分布混乱。

驾驶特性对国六轻型汽油车氮氧化物瞬时排放的影响

速度、加速度和车辆比功率(VSP)等表征驾驶特性的参数与车辆实际驾驶时的瞬时排放有着很高的相关性。为探究驾驶特性对国六轻型汽油车氮氧化物(NOx)瞬时排放的影响,在正常驾驶和激烈驾驶2种驾驶风格下使用便携式排放测试系统(PEMS)进行了实际驾驶排放测试(RDE)。通过数据处理和建立RDE数据集,研究了不同驾驶风格下的车辆速度和加速度分布,以及两者对国六轻型汽油车NOx瞬时排放量的耦合影响。此外,为探究VSP与NOx瞬时排放量的关系,引入高斯曲线进行了散点拟合。结果表明:测试车辆的高NOx瞬时排放量主要集中在0~2 m/s~2的正加速度区域,在激烈驾驶时排放量更大;激烈驾驶在VSP0~25 kW/t时都有高NOx瞬时排放量,高排放的VSP范围是正常驾驶的1.5倍。

被动预燃室燃烧策略对汽油机缸内燃烧及排放特性的影响研究

随着全球排放法规和节能政策日趋严格,汽油机面临巨大挑战,如何实现汽油机高效超低排放成为当前迫切需要解决的技术难题。预燃室湍流射流点火是提高汽油机热效率和降低污染物排放最有前景的技术之一。本文通过耦合详细化学反应机理的三维流动仿真分析,系统研究了稀薄燃烧极限拓展和点火正时对热效率的影响。研究结果表明,被动预燃室相较于火花点火可以有效拓展稀燃极限,提高发动机热效率和降低污染物排放。在过量空气系数为1.5时,最高指示热效率为47.24%,相较于原机提高了11.89%;NOx和Soot较原机也相应减少29.27%和98.76%。

提高汽油机气道流动仿真精度的分析

相比于气道试验,采用仿真试验来评判汽油机气道流动性能的时间短、见效快,能明显降低气道开发的成本,但仿真试验的精度较差,使其推广应用受限。为此,先采用粒子图像速度场仪(PIV)试验方法进行气道试验,然后利用StarCCM+流体分析软件分析不同网格和边界层等物理参数对气道流动性能的影响,最后确定提高气道流动仿真精度的合适参数。结果表明,采用所确定参数的仿真与PIV试验结果吻合较好。

柴油机连杆的残余应力和疲劳强度试验研究

连杆在柴油机工作过程中承受复杂的载荷,而残余应力会导致连杆等零部件的早期失效。以某柴油机连杆为对象,系统地开展了2种不同结构设计方案的残余应力测量分析,并对优选出的方案进行疲劳强度测试。试验结果显示,2种连杆方案的残余应力分布情况呈现出相似的特点,分布均匀,应力值主要分布在400 MPa左右,但小头与杆身连接处局部仍存在残余应力值的不同。疲劳试验中连杆的断裂位置容易发生在小头与杆身连接处,连杆允许的强化系数在1.15~1.20之间。

某汽油机润滑系统联合仿真

对某三缸汽油机润滑系统进行试验测试时,发现实测主油道压力比采用Flomaster仿真的结果在低转速下高,且在1500rpm时存在最大压力差约25%。此时发动机活塞冷却喷嘴尚未开启,主要泄漏量为轴承。因此为提高发动机润滑系统仿真精度,确认轴承泄漏量对系统的影响,通过AVLEXCITE建立曲轴连杆动力学模型,计算出不同转速、间隙、机油粘度及压力下的轴承流量特性。后导入Flomaster中进行整机润滑系统仿真,并与单体仿真结果及整机实测结果进行对比。发现采用联合仿真的方式主油道压力与实测结果差距在7%以内,为后续其他整机润滑系统性能预测提供了新的解决方案。

GDI发动机中不同燃料射流特性的试验研究

直喷汽油(GDI)发动机中闪沸喷雾具有促进油气混合的优势,但其发生喷雾坍塌的现象会对燃烧与排放带来不利,并且研究发现喷雾坍塌与单射流行为密切相关。因此,为了减轻喷雾坍塌并充分利用GDI发动机中闪沸喷射的优势,了解闪沸射流行为极其重要。本文选择了由5孔喷油器改造而成的单孔喷油器,选用正己烷与异辛烷燃料,在定容燃烧弹中进行试验研究。所选燃油温度为30到130℃,环境背压为0.2到1 bar。通过分析射流宽度与过热度、成核速率、化学势以及环境背压等不同参数的关系,发现射流宽度与Δμ·p_(amb)^(-0.5)的相关性达到0.9以上,表明具有较好的相关性,且在近喷口附近射流宽度由相变化学势与环境背压所影响。

基于可控循环着火的电控汽油机冷起动性能研究

通过对冷起动循环的示功图和瞬时转速的实时测量和分析 ,研究了汽油机起动循环燃油喷射脉宽及喷射次数对冷起动着火特性和HC排放的影响 ,特别对如何实现可控循环着火进行了基于首次着火循环特性分析的单循环和多循环燃烧研究。试验在一台四行程、水冷 12

电控汽油机怠速控制方式

针对怠速工况分别设计了变参数PID控制系统和模糊控制系统 ,并进行了实车试验对比。结果表明 ,怠速工况下 ,模糊控制方式比PID控制方式转速波动小 ,控制效果好。

车用柴油机微粒捕集器流场的数值模拟与分析

研究的柴油机微粒捕集器采用目前应用最为广泛的壁流式蜂窝陶瓷作为过滤体,根据其结构对称性和内部流动数学模型,建立了稳态层流的过滤体内部流动CFD仿真模型,并运用离散格式分离求解器进行求解。仿真计算与试验验证表明模型能准确反映过滤体内部流动特性。

汽油机怠速模糊控制的研究

应用模糊控制方法对汽油机怠速进行了研究，此方法的显著特点是不需要对控制目标建立精确的数学模型。应用模糊控制的怠速实验结果与开环怠速控制的实验结果进行了对比，结果表明怠速模糊控制方法应用于发动机怠速控制是可行的，而且比开环控制更加有效。

虚拟技术在汽油发动机综合测试仪中的应用

利用ＬａｂＶＩＥＷ 虚拟仪器开发平台，进行了汽油发动机综合测试仪研制，该测试系统由点火性能测试仪、动力性能测试仪、起动性能测试仪、数据万用示波表等测试子模块组成，并通过实际测试对该系统进行了检验，测试结果较客观地反映了被测发动机的实际工作状况。

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,NOx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.

电喷汽油机起动及暖机过程HC排放的测试分析

根据实测的催化器入口、出口温度及HC排放浓度,结合示功图对电喷汽油机冷起动时HC排放量在台架上进行了模拟分析,将起动过程以节气门突开为界,划分为3个阶段,其中HC主要排放量发生在开始起动到节气门开这一段时间内。适当提高空燃比及匹配合适的点火提前角,促使缸内发生不完全燃烧,则未燃HC在排气管内可继续燃烧,使得最终排出的HC量降低。在节气门开后,也可通过控制点火提前角,使缸内发生不完全燃烧,将燃烧延续到排气管内,即可降低HC排放量,也有助于加速催化器起燃。

车用高速汽油机电控可变配气相位系统

本文介绍了一种基于可变位置液压张紧器机构实现控制进气门关闭相位角的电控可变配气相位系统。该系统具有结构简单,对原机改动小,便于安装,成本低等优点。试验结果表明,采用该系统可明显改善发动机低速转矩、高速功率特性、燃料经济性及部分工况的排放特性。该系统适合于顶置双凸轮轴车用高速汽油机。

电喷发动机故障诊断专家系统的研究

针对目前国内汽车电喷发动机维修过程中存在的问题 ,利用模糊综合评判的原理和方法对电喷发动机的故障进行分析和诊断 .并在 Windows环境下 ,将模糊诊断技术与计算机多媒体技术相结合 ,研制出电喷发动机故障诊断专家系统 ,经杭州市多家汽车维修企业使用 ,表明该系统具有推理过程简单。

减小气门重叠角改善EQ6100汽油机怠速排放的研究

介绍了在保持发动机动力性、经济性及 9工况排放基本不变的情况下 ,通过采用新型凸轮型线和减小气门重叠角的方法 ,来改善 EQ6 10 0汽油机的怠速排放性能。结果表明 ,凸轮型线与气门重叠角的合理匹配 。

车用汽油机污染物排放特性模糊分析方法及应用研究

采用模糊聚类理论分别对汽油机排气有害成分之间及排气有害成分与各工况因子之间进行聚类分析 ,为系统地研究影响汽车排气有害成分生成主要影响因素提出新的方法 ;采用模糊理论中的构造多元隶属函数的方法 ,对汽油机在有故障工况下的排放特性进行分析 。

汽油机不同稀释方式对性能和排放影响的对比研究

在某自然吸气汽油机上针对全球普遍采用的2000r/min、0.2MPa BMEP和1600r/min、0.26MPa BMEP工况,在台架上对缸内残余废气系数、外部EGR率和过量空气系数(稀薄燃烧)进行了对比试验。分析了上述不同缸内稀释方式对汽油机性能和排放的影响。提出了一个能对三者在同一基础上进行对比的缸内稀释因子α参数,并导出了α与缸内残余废气系数、EGR率及过量空气系数之间的关系式。在α统一基准下对三种稀释方法的试验数据进行对比,并对其影响程度及机理进行分析。研究结果表明:从提高进气压力、减小泵气损失的角度上看,缸内残余废气的影响最明显,稀薄燃烧次之,EGR率的影响最小;从对缸内燃烧过程的影响来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧最不明显;从对油耗的改善效果来看,稀薄燃烧的影响最明显,缸内残余废气次之,EGR率的影响最小;从降低缸内氮氧化物浓度的效果来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧影响最小。