二次喷油过程对稀燃汽油机性能影响的试验研究

利用气道内燃油二次喷射技术可以在气缸内形成准均质稀混合气,改善汽油机稀薄燃烧过程。在一台4缸16气门发动机上,利用自主开发的电控系统,固定两次喷油总量,改变两次喷油比例和二次喷油时刻等参数,可以实现对二次喷油过程的优化,改善混合气形成,从而改善燃烧过程,扩大稀燃极限。采用不同喷油比例,在不同空燃比时实现的节油率为7 7%～19 2%。空燃比越大,二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。选择合适的二次喷油时刻,在气流运动的作用下,有助于对火花塞附近区域混合气进行有效加浓。

二次喷油优化直喷汽油机冷启动排放特性的研究

研究了一种通过特殊活塞顶面形状结合二次喷射策略来解决直喷汽油机冷启动工况排放问题的新方法.该方法通过适当的二次喷油分配、结合缸内气流运动来改善燃油混合气的分布.利用AVL-Fire对不同喷油策略下直喷汽油机启动时缸内油气混合分布进行了模拟,对不同喷油策略的冷启动排放进行了实验研究.结果表明,采用特殊活塞顶面形状进行合理的壁面引导,同时结合二次喷油策略,能够优化直喷汽油机冷启动工况下缸内空燃比的分布,使得混合气浓度在火花塞附近略高,宜于火花点火,在火花塞周围略低,宜于火焰传播,从而提高燃烧的稳定性,减少燃油的湿壁现象,降低HC的排放.

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。

二次喷油对点燃式可变滚流进气发动机稀燃影响的研究Stu

利用二次喷油稀燃实验系统研究了二次喷油对可变滚流进气发动机稀燃特性的影响情况。首先,采用纯滚流可变滚流进气系统时,采用较大比例的二次喷油量可以获得更好的稀燃经济性。第二,最低油耗点所对应的喷油正时按照T1、T2和T3顺序依次提前;负荷较大时,对应的最低油耗点喷油正时也相应提前。第三,在可变滚流结构中,二次喷油可能造成局部混合气过浓,导致CO排放增加;同时,在稀燃情况下,增大滚流比可以降低发动机HC和NOx排放。第四,增大滚流比可以改善发动机低速工况条件下的性能,但应避免机构对燃油喷注的阻隔作用。

可变滚流与二次喷油对火花点燃式发动机稀燃特性影响的研究

本文研究了可变滚流与二次喷油技术对发动机稀燃特性的影响。研究发现:1)在三种滚流比情况下,发动机比油耗随二次喷油比例的增加,呈下降趋势,说明在缸内只存在滚流运动的情况下,采用较大比例的二次喷油量可以获得更好的燃油经济性。2)喷油正时明显影响发动机燃油耗,在三种滚流比情况下,最低油耗点所对应的喷油正时按照T1、T2和T3顺序依次提前;负荷较大时,对应的最低油耗点喷油正时也相应有所提前。3)增强进气滚流运动可以改善发动机低速工况条件下的燃油经济性和排放特性,但应避免可变滚流机构对燃油喷注的阻隔作用。

汽油机均质稀薄燃烧与二次喷油研究

本文主要针对直喷式汽油机混合气燃烧的核心问题——均质稀薄燃烧与二次喷油展开研究,分别研究了均质稀薄燃烧与二次喷油的原理。

稀燃汽油机二次喷油电控系统开发

根据发动机稀薄燃烧的要求,采用16位单片机MC9S12XDP512微控制器,利用其增强型输入捕捉输出比较定时器,自主开发出电控系统。采用稀燃、快燃(滚流)、推迟点火和二次喷油的可控燃烧方案,改变二次喷油比例和二次喷油时刻等参数,实现二次喷油过程的优化,在气流运动的作用下,实现了发动机稀薄燃烧复杂时序控制,明显改善燃烧过程。在稀薄燃烧发动机典型工况下,空燃比越大,二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。

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， 具有显著降低燃油消耗的作用。

喷油策略对直喷汽油机快速起动的影响

运用CFD（computational fluid dynamics）手段,对一款缸内直喷汽油机快速起动工况中的二次喷油策略进行分析研究.结果表明：过早的初次喷油会在活塞表面形成大量的油膜,导致燃油蒸发量过少,使得缸内混合气过稀,无法满足点火要求；第一次喷油越迟,滞留在排气门坑处的浓混合气越多,导致未燃碳氢排放增加,常温初次喷油时刻应设定在270°CA（曲轴转角）～240°CA BTDC（上止点前）范围内；相较于第一次喷油,在压缩过程中的第二次喷油对壁面油膜的影响较小,早于90°CA BTDC的喷油会导致液滴与缸套发生较多的碰撞；根据仿真结果,常温冷机起动的第二次喷油时刻应当设定在90°CA BTDC之后.

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.

四气门汽油机准均质稀混合气燃烧过程的实验研究

在一台未做任何结构改动的四缸、16气门进气道喷射产品发动机上,通过二次喷油技术形成优化的缸内准均质稀混合气浓度分布,从而实现准均质稀薄燃烧.性能实验结果表明,两次喷油可拓展发动机的稀燃极限1.5～2个空燃比单位,最高达23.5;发动机燃油消耗同原电控喷射发动机相比可降低19.1%;在整个空燃比范围内,经过优化的两次喷油稀燃的最低油耗较单次喷油稀燃下降6.5%.

TJ376QE二气门发动机稀薄燃烧的实验研究(英文)

汽油机燃烧稀混合气是降低有害尾气排放、燃油消耗率的有效途径。由于二气门发动机改变缸内气体流动比较困难,难以形成空气燃料浓度分布,因此目前国际上成功的稀燃发动机均为四气门结构。为增强其涡流和滚流运动,对二气门的TJ376QE汽油机进气系统进行了改造,随后强烈的空气运动结果表明其有利于组织空气和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;通过采用二次燃油喷射技术,在缸内形成准均质分层混合气,成功地在二气门汽油机上实现了稀薄燃烧。