天津市道路汽车行驶工况的研究

本文研究了天津市的道路行驶工况。将一套车载实测系统安装在一辆华利牌微型面包车上研究天津市不同道路的行驶状况。用速度、加速度等行驶特征参数为准则数,对天津市各种道路行驶状况作了详细的描述和分析,得出了一个基于实际汽车速度、加速度等准则数的行驶工况,并做了这个行驶工况和欧洲的ECE15、美国的FTP75和日本的10-15工况的对比。结果表明,天津市有它自己的道路行驶特征:市区平均速度低,怠速时间长,加减速频繁,平均加减速度小。

实际道路上的车辆尾气排放因子和燃油消耗的研究

选定在天津市有一定代表性的车辆———华利微型面包车和桑塔纳轿车,对其在天津市不同道路上的排放特性和油耗做了详细的研究,获得了实际的道路排放和燃油消耗数据.通过这些数据,求得试验车辆华利微型面包车和桑塔纳旅行式轿车在天津市市区实际的平均排放因子分别为HC:2.430g/km,2.090g/km;CO:16.291g/km,39.825g/km;NO:0.830g/km,1.963g/km,远远超出国家标准GB14761—1999(Euro1)规定的限值(CO<3.16g/km,HC+NOx<1.13g/km在ECE15工况测试循环下),CO排放因子高出5～13倍之多.市区道路燃油消耗百公里8.36～10.03kg(约11.37～13.6L)左右.此外,还揭示了车速、加速度等行驶特征参数对实际道路的排放因子和燃油消耗的影响关系.

用于汽车道路行驶排放测量的车载实验系统

利用自行开发的单片机测量仪器以及笔记本电脑、一台车载容积式油耗仪和一台车载汽车排气分析仪构成了一套车载实时汽车道路排放测量系统。该系统可以每秒或半秒一次的速率采集记录下汽车的瞬时车速、油耗以及各排放气体浓度值 (HC、CO、NO、O2 及 CO2 )。这些数据可用于计算分析汽车的道路行驶工况的特征、道路废气质量排放特性、汽车实际道路排放因子等。利用该系统初步在天津市典型道路上进行了试验 。

内燃机缸内流场的全场测试实验研究

传统的单点测量技术只能获得流场中某一点的瞬时流速，对于非稳态的内燃机缸内流场，这显然是不够的。本文将粒子图像测速技术用于研究内燃机缸内流场，可以测定某一瞬时的缸内流场全场流速分布。开发成功的实验装置可模拟四冲程发动机的缸内流动，并适合于用粒子图像测速技术来测定缸内及燃烧室内的流场。实验系统采用短间隔多脉冲激光，使照相底片曝光来拍摄流场照片，然后用ＰＩＶ照片分析处理系统对其显微放大，直接读取示踪粒子的位移，使粒子像对的判别更准确容易。实验结果表明，这种实验系统是可行而实用的。

FAI缸内直喷二冲程摩托车发动机的研究

本文介绍了将FAI喷射技术应用到缸内直喷二冲程发动机上以改善二冲程摩托车发动机的排放和油耗的有关问题 ,并进行了初步的试验研究。结果表明 ,在二冲程发动机缸内直喷系统中 ,喷油量和喷油提前角是非常敏感的控制参数 ,点火相位也对发动机性能有影响 ,在这些参数控制合适时 ,该发动机的油耗和排放可接近于四冲程摩托车发动机。

粒子图象测速技术在内燃机缸内流场研究中的应用

本文应用粒子图象测速技术（PIV）对内燃机压缩过程中的缸内流场进行了实验研究。开发的实验装置可真实模拟内燃机的进气、压缩和膨胀行程，并且适于开设大窗口以测取大区域的全场速度分布。开发建立的PIV拍摄及数据处理系统实现了对瞬态全场流动参数的较精确的测量处理，可直观地给出流场中的涡流特征。文中有部分结果实例。

FAI燃油喷射技术应对摩托车国Ⅲ排放标准的研究

中国摩托车第三阶段排放标准是世界上最为严格的摩托车排放标准之一,要达到其排放耐久性要求,传统的化油器供油方式在燃烧性能控制方面遇到了前所未有的困难,而应用基于汽车共轨系统的燃油喷射技术在摩托车整车布置及成本等方面难以被市场接受。将燃油系统高度集成化的FAI燃油喷射技术,可使系统的成本和性能得到更好的平衡。将FAI闭环电喷系统应用于国内主力摩托车车型,通过试验探讨了稳态工况空燃比、加速工况控制以及三元催化转换器等对摩托车排放的影响特性,最后确定了最佳空燃比控制窗口、与基本控制表和温度修正参数相关的控制策略、以及催化器生产工艺等,结果使摩托车的工况排放及排放耐久性完全达到国Ⅲ排放标准。

基于CAN总线的ECU检测设备的研发

根据CAN总线能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制的特点,建立了基于CAN总线的ECU检测设备。整套设备包括ECU的硬件老化平台、CAN总线通讯和上位机监测软件ECU DataManager软件。通过此实验平台,可以自动高效检测ECU,测定ECU平均寿命MTTF,进行ECU可靠性试验,通过数据库统计管理ECU生产以及质量控制等。

空心旋转液体射流初始阶段特性的实验研究

以空心旋转射流的理论模型为基础［１］，通过实验对旋流喷嘴射流特性做进一步深入的研究，特别是实际射流形状的变化规律及喷嘴初始参数的变化规律．结果表明，旋流喷嘴的初始参数和空心射流内外表面压力差是决定射流形状的主要因素。

旋流喷嘴中空旋转射流近区域流动的研究

从理论上分析了旋流喷嘴喷出的中空射流近区域的液膜的运动 ,在只考虑液膜表面张力的作用下 ,应用质量守恒和动量定理 ,建立了描述液膜运动的非线性常微分(积分 )方程组 ,该方程组可以用数值方法方便地求解 ,结果表示 ,液体离开旋流喷嘴后在自由空间形成的液膜呈葫芦形状 ,其速度和液膜厚度等都周期性地变化。本结果是在液膜受扰动失稳破碎成液滴前的最基本运动状态 ,可以在射流的近区域内实验观察到 ,也是进一步从理论上研究液膜破碎雾化过程的基础。

内燃机瞬态缸内流场空间特性的研究

本文应用空间滤波处理等数学方法分析了通过激光粒子图像测速技术实测的内燃机缸内瞬态流速场，结合通过流速场的数值微分而求得的瞬态缸内空间涡量场等实验结果，对瞬态内燃机缸内流场特性进行了探讨研究。结果表明，在压缩和膨胀过程中，缸内瞬态流场有相当大的随机性。一般地，瞬态低通滤波流速场基本上为一大涡流，但涡心多为一个区域，周边流速大小变化缓慢。而高通滤波后的流速场，呈现出很复杂的分布，流速场中存在许多空间随机分布而强度不等的局域涡，流速场的空间平均动能与曲轴转角很明显地存在一定的关系，随着曲轴转角的增加，动能衰减，但高通分量衰减得相对较慢。在活塞上有凹坑形燃烧室时，挤流和逆挤流作用显著地影响缸内流场。

内燃机缸内流场PIV测试技术中获取数据的方法

把 PIV流场测量技术用于内燃机缸内流场的研究 ,并提出了一种从 PIV粒子图像中获得速度信息的新方法 ,使计算速度更快 ,测量结果的可靠性更高 .

PIV中提取速度信息的一种新方法

通过对PIV中粒子图像固有特点的研究，提出了一种新的速度信息提取方法。该方法先通过模拟人眼判断粒子图像中心点的过程来获得粒子的中心点，再利用这些中心点之间的相关关系求取速度。以内燃机缸内流场的PIV实测图像为例，通过与直接FFT变换求相关的方法进行比较，阐明了该方法的特点。

道路车用柴油机国六排放选择性催化还原系统的开发与验证

设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统,以某型3.0L排量的国六柴油机后处理为例,首先设计了排气混合器结构,建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型,进行全尺寸排气流场模拟分析,研究了混合器后的速度均匀性、NH3浓度分布和压降损失等,并对特征尺寸进行了优化。结果表明,优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH3均匀度可以达到0.996,混合器压降不超过4.17kPa。然后进行了发动机台架试验,验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小,标定工况下实测的NH3均匀度高达0.98,不同空速和温度情况下,不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验,全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求,确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。

浴室快速加热节能节水喷头的开发与研究

一种利用热水来快速加热浴室的新型喷头已被研制成功。它利用喷嘴雾化技术把热水雾化成直径的０．０５～０．５ｍｍ的微小水滴，从而使热水在空气中迅速被冷却，水中所含热量迅速传递给空气，使浴室温度得到迅速提高。这种喷头最适用于利用燃气热水器洗浴的家庭，用上它热水器就不仅只是一个提供洗浴热水的装置，同时成了一个浴室快速取暖的装置，与现有的其他取暧装置相比，这套系统具有安全、方便、加热功率大、节能、节水、成本特低等特点。

脉冲式电动喷油器瞬时喷射特性研究

利用弥尔散射高速摄像法与Bosch长管法分别对脉冲式电动喷油器不同驱动电压与喷射背压下宏观喷雾特性、喷雾发展过程、瞬时喷油率特性进行试验研究,并通过Ansoft Maxwell电磁仿真软件与GT-SUITE液压模块的联合仿真对该型喷油器工作过程进行仿真研究。研究结果表明:提高喷油器驱动电压在一定程度上缩短喷油脉宽时仍可获得更高喷射速率,并能提高初期喷油速率上升速度,缩短喷射时间。通过弥尔散射高速摄像与长管法都可以观察到该型喷油器的"多次喷射"现象。仿真结果表明在柱塞压缩过程中,出油阀位移的多次增减是产生多次喷射的主要原因。

机动车实际道路排放特性及若干影响因素的研究

利用所设计的“机动车车载实时排放测试系统”研究了机动车实际道路排放因子的分布特征以及速度、加速度等参数对排放因子的影响规律。研究结果给出了 HC、CO、NO的排放因子在 g/ km和 g/ kg两种形式下高排放值的工况区域。这些区域的存在可根据发动机的燃烧状况和机动车的行驶速度、发动机的燃油消耗率等给出确定的解释。改善城市道路交通状况和优化发动机这些工况点的燃烧质量是减少机动车大气污染的关键所在。

柴油机不同类型喷嘴内部空化流动特性的研究

柴油喷嘴内部空化效应是燃油液体射流雾化的重要原因之一。针对目前发动机上广泛采用的SAC型和VCO型两种柴油机多孔喷嘴,运用基于欧拉多流体法的多相流模型,通过全自动网格生成技术,对二者进行了多维数值模拟。将空化模型应用于数值模拟中,全面分析了喷射压力、喷孔背压、喷孔入口圆角半径和喷孔倾斜角等参数对喷孔内部空化流动及出口流量的影响。结果表明,增大喷射压力容易促使空化的发生,压力较大时,SAC型喷嘴出口流量变化不如VCO型的大;出口压力对空化起到抑制作用,减小出口压力有利于空化的形成,有助于喷孔出口燃油的雾化;喷孔入口圆角半径和倾斜角的增大,使得孔内流动变得更加顺畅,燃油蒸气体积变小,出口流量增加。所以孔内空化效应对缸内喷雾过程尤其是燃油液体射流的初始破碎的影响不容忽视。

FAI二冲程缸内直喷汽油机的研究

基于AX 10 0二冲程化油器式发动机进行了FAI(FreeArmatureInjection自由电枢喷射 )缸内直喷二冲程发动机的台架试验研究 ,在原机的基础上设计改造了一个适合缸内直喷的燃烧室结构 ,获得了大量的缸内直喷的试验数据和电控参数的MAP图 ,并做了该直喷发动机和原化油器发动机的性能、燃油消耗和HC排放的比较。结果表明 ,FAI直喷技术能够成功地应用于二冲程发动机缸内直喷系统 ,极大改善了燃油短路的现象和扫气效率 ,在整个运行范围内燃油消耗大大降低 。

机动车排放测试循环特性分析及适用性评价

根据对两种被测车型在天津市实际道路上行驶的总体平均参数和速度构成参数与 ECE- 15、FTP-75两种标准排放测试循环的比较 ,证明实测结果与目前所采用的标准测试循环的行驶特性有明显差异。为了得到能在实验室中真实评价机动车实际道路行驶排放特性的模拟测试循环 ,构造了能表征速度构成特性的准则数 ,并根据各种参数对机动车有害排放物影响的程度确定了不同的准则数相对误差阈值。试验结果表明 ,其设定值是合理的。