小型通用二冲程汽油机排放控制的试验研究

本文针对小型通用机械用二冲程小汽油机的使用要求及排放特点,提出通过优化空燃比等机内净化和应用还原型Rh催化转化器氧化转化HC和还原NOx的方法,达到大幅度降低CO、HC排放之目的。1E45排放控制试验结果表明,这是国产二冲程小汽油机排放达到美国EPA第二阶段排放要求的有效控制方法。

小型通用二冲程汽油机降低排放的研究

汽油机是一种用汽油做燃料的点燃式内燃机,是靠汽油和空气组成的混合气在气缸内燃烧,产生高温高压,燃气膨胀推动活塞作功。在燃烧系统中,存在着排气污染问题。近年来,各国都在研究分层燃烧,以改善汽油机对环境的污染和提高其经济性,并制定了相应的排放法规。为此,介绍了EPA(美国联邦环保局)排放认证的有关非道路用小型通用汽油机的排放法规,包括排放限值、测试项目、测试循环等,并以1E45F汽油机为例,阐明了降低排放的策略和措施。

小型通用汽油机颗粒物排放与汽油机颗粒捕集器净化研究

以一台小型发电机用汽油机为样机开展颗粒物排放特性研究,探究汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter,GPF)对排气颗粒物的净化特性。设计六工况排放试验循环,测试汽油机在匹配与未匹配GPF两种状态下的颗粒物排放。研究发现原机颗粒物数量(particle number,PN)比排放为3.7×10^(12)个/(kW‧h),颗粒物质量(particulate mass,PM)比排放为2.2 mg/(kW‧h)。PN、PM排放均随负荷升高呈先下降再上升趋势,低负荷时排放浓度最高,中等负荷最低。粒径小于312.7 nm的PN之和占总PN的99.5%以上,大于312.7 nm的PM之和占总PM的91.4%~98.7%,表明超细微粒子数多,但质量占比小。PN排放浓度随颗粒物粒径增大而降低,而PM排放浓度在低负荷时随粒径增大先增加后降低再增加,中高负荷时则随粒径增大而增大。安装GPF对PN的综合净化率为73.7%,对PM的综合净化率为59.7%。GPF对粒径在50 nm以下的核态粒子的捕集效率高于粒径更粗的积聚态和粗糙态粒子。

通用小型四冲程汽油机排放性能

以168F型汽油机为例,引入排放物单工况分担率的概念,分析讨论了通用小型四冲程汽油机CO、HC、NOx排放物的生成特点。研究结果表明分担率能明确给出各工况的CO、HC、NOx排放值对整机比排放的影响,指出通用小型四冲程汽油机需在控制产品质量的前提下,通过优化汽油机整机与化油器的匹配,各工况点选用合适过量空气系数来优化燃烧过程,能够满足美国和欧洲现行第2阶段排放限值。

小型通用四冲程汽油机循环波动特性研究

根据实测小型通用四冲程汽油机气缸压力,分析了最大爆发压力、最大爆发压力所对应曲轴转角、平均指示压力以及最大压力升高率等参数的循环波动特性,以及点火提前角、负荷和发动机转速对循环波动的影响。试验结果表明: 在低速及小负荷工况下,循环波动率较大;在全负荷及标定转速下,循环波动率小。适当加大点火提前角,可使原机的稳定性变好。

过量空气系数对四冲程小型通用汽油机排放的影响

本文介绍了国内小型通用汽油机的发展概况和特点,针对美国和欧洲有关小型通用汽油机的排放限值要求,对188F小型通用汽油机进行台架试验研究,得出了目前国内影响通用汽油机排放的主要因素是各种工况下的油气混合比例,给出了过量空气系数与小型通用汽油机的CO、HC和NOx排放之间的变化规律,提出了兼顾汽油机动力性、经济性、工作稳定性和低的排放性能来优化化油器过量空气系数特性的有效措施。

影响四冲程小型通用汽油机排放因素的试验分析

针对国内小型通用汽油机工业的发展状况,以美国和欧盟的小型通用汽油机第二阶段排放法规为依据,对188F小型通用汽油机进行试验研究;从生产控制出发,用五气分析仪检测汽油机尾气排放物的浓度,给出测量值与整机排放值的关系。试验给出了小型通用汽油机达到美国和欧盟第二阶段排放限值和能优化汽油机综合性能的方法和措施。

实现小型二冲程汽油机分层扫气的膜片式喷射化油器

发明并研究了一种结构简单的膜片式喷射化油器（ＤＩＣ），其工作原理是利用曲轴箱峰值压力给燃油加压，由一组膜片机构将进气喉口处的压差转换到燃油主量孔两侧，使供油量与进气量成正比，从而实现燃油的计量和喷射。本系统和适当的扫气系统结合起来，可实现小型二冲程汽油机的分层扫气，减少燃油的短路损失，大幅度降低油耗和未燃碳氢排放。本文还提出了保留常规化油器的低负荷供油系统，用来解决一般简单喷射系统低负荷性能恶化的问题，又使燃油系统结构大为简化。本文描述了ＤＩＣ的基本概念和工作原理，并在３０ｃｍ３试验专用汽油机上进行了膜片式喷射化油器供油特性和发动机性能的对比试验。

小型二冲程汽油机的换气系统和换气过程

本文系统叙述了小型二冲程汽油机换气系统的组成和换气过程的特点。

催化控制技术在二冲程通用小型汽油机上的应用

二冲程通用小型汽油机在非道路机械应用广泛,但排放不能满足EPA和欧盟标准,制约着发展。在解决二冲程通用小型汽油机排放的技术方案中,催化转化技术是目前的主流技术。

催化控制技术在二冲程通用小型汽油机上的应用

在非道路机械之中,二冲程通用小型汽油机的应用十分广泛,但其具体排放工作无法与相关标准相符,制约了自身发展。本文根据以往工作经验,对二冲程通用小型汽油机改善排放的主要方法进行总结,并从催化转化控制技术的原理、二冲程通用小型汽油机对催化剂的要求、合理的结构设计、催化控制技术的发展四方面,论述了催化控制技术在二冲程通用小型汽油机上的具体应用形式。

小型二冲程汽油机气口主要参数的改进计算

本文以某型号二冲程汽油机为研究对象,对其气口主要结构参数进行分析,通过计算气口比时间截面值对气口参数进行改进,同时利用AVL BOOST软件对改进前后汽油机在标定工况下的整机性能进行模拟计算,得到合理的改进方案和气口参数值,为有效解决二冲程汽油机的固有缺点提供了一种简单且合理的研究过程和手段。

通用小型汽油机的振动测试与分析

振动是影响通用小型汽油机可靠性、耐久性的重要指标。按照国家标准GB/T10398推荐的试验装置要求建立了一套通用小型汽油机振动测试系统,以168F汽油机为研究样机,分析了通用小型汽油机的结构特点及影响振动的因素;对168F汽油机进行多工况的振动测试与分析,结果表明168F汽油机由于采用无轴平衡方式平衡往复惯性力,整机当量振动烈度偏大,分析给出了减小振动的方法和措施。

满足欧美排放法规的小型通用汽油机供油系统优化匹配

根据美国EPA和欧盟EU现行排放法规的要求,以168F汽油机为样机,试验研究了供油系统结构参数对小型汽油机性能的影响,定量分析了过量空气系数对小型汽油机各项性能的变化规律,得出了动力性优、排放值低、工作稳定性好的168F汽油机用理想化油器特性曲线,并给出了实现理想化油器特性的方法和措施,使168F汽油机排放明显降低,能满足欧美现行排放法规的要求。

林业机械中通用小型汽油机排放控制及效果分析

以单缸风冷四冲程的通用小型汽油机为研究对象,采用开环控制方式,预先通过万有特性试验测定各个特定工况点的最佳进气氧体积分数控制量,生成进气控制初始脉谱表;通用小型汽油机实际运行时,根据测得的工况参数值确定运行工况,通过查进气控制脉谱表确定进气氧体积分数控制量,实现通用小型汽油机的富氧进气排放控制。选择2000、3000 r/min两个常用转速,分别采用常态进气和富氧进气两种方式,进行HC、CO、NOx排放的负荷特性验证性试验。验证结果表明:与常态进气相比,采用富氧进气控制方式,试验用通用小型汽油机的HC和CO排放明显降低,但NOx排放存在上升趋势;2000、3000r/min条件下,HC排放的最低值下降率分别为18.26%和14.02%,CO排放的最低值下降率分别为16.87%和17.78%,NOx排放的最低值增长率分别为10.61%和8.70%。

小型通用汽油机燃用甲醇/汽油排放研究

在168F通用小型汽油机上,按照EPA制定的排放法规中的6工况方法,测量了燃用汽油与甲醇汽油混合燃料M15、M25的HC、NOx、CO常规排放和甲醛、乙醛非常规排放污染物随负荷的变化规律。结果表明:甲醇作为一种含氧燃料,其低热值及高汽化潜热使得HC、CO排放量会随着甲醇掺入量的增加而降低,NOx排放量则随着甲醇掺入量的增加而增加;甲醛、乙醛的排放量均随甲醇掺入量的增加而降低。汽油机能耗率随着甲醇掺入量的增加而降低。

通用小型汽油机进排气系统流通特性与排放性能研究

欧美国家对通用小型汽油机排放法规不断加严,目前中国生产的不同批次通用小型汽油机排放性能差异较大已是行业共有的技术难题.油气混合气浓度对通用小型汽油机排放影响很大,利用作者开发的通用小型汽油机进排气系统稳流试验台,对不同汽油机气缸盖进排气道、空滤器等进行稳流试验,对试验数据进行分析,得出进排气系统流通特性的差异和不同批次的生产波动是批量生产小型汽油机混合气浓度改变和排放性能差异的主要原因.研究结果还表明:通用小型汽油机采用压铸气缸盖,进排气道结构受压铸工艺的限制,流通系数偏低,影响发动机性能的提高,进一步提高进排气系统性能是优化通用小型汽油机性能的一个重要途径.

五气分析仪在通用小型汽油机排放试验中的正确使用

准确的测量内燃机尾气排放值是研究和控制内燃机排放的重要环节,本文针对通用小型汽油机生产企业在产品试验和检验中使用五气分析仪出现的问题,用理论分析和试验结果的对比给出了正确使用五气分析仪的方法和要点,研究分析表明,五气分析仪的使用不当,对汽油机尾气排放测量结果的准确性和重复性有非常大的影响,尾气采样探头伸入排气尾管的长度及取样点前的测量管路密封性是保证测量结果正确性的主要因素;正确使用五气分析仪,能较准确的给出通用小型汽油机的排放结果。

小型二冲程汽油机缸内工作过程模拟

本文建立了用于小型二冲程汽油机的缸内工作过程计算模型，应用理论计算方法对缸内工作过程进行了较为详尽的描述，计算结果与试验结果基本吻合。

通用小型汽油机催化器应用研究

简要介绍了中国通用小型汽油机行业的现状及美国EPA对于通用小型汽油机的排放要求,并结合国内通用小型汽油机的排放统计现状,指出了催化器在通用小型汽油机行业应用的技术可能性,并针对通用小型汽油机的排放特点,指出了催化器应用于通用小型汽油机需注意的问题。