油耗仪放置高度对非道路移动机械用小型点燃式发动机油耗测量的影响

非道路移动机械用小型点燃式发动机在我国的应用越来越普及,为了实现节能减排的目的,我国在2019年6月4日发布了GB/T 37692-2019《非道路移动机械用小型点燃式发动机工况法燃料消耗率限值与测量方法》,并于2020年1月1日开始实施。通过对油耗仪在测量时的放置高度对非道路移动机械用小型点燃式发动机油耗测量的影响进行研究,为我国的非道路移动机械用小型点燃式发动机油耗测量提供一些参考。

点燃式发动机燃烧循环变动研究进展

点燃式发动机燃烧循环变动对其动力性、经济性以及排放特性影响非常大,且影响燃烧循环变动的参数众多,且参数之间又相互影响、相互耦合,因此,阐述各类影响点燃式发动机燃烧循环变动参数间的内在联系与关联机制,探索影响燃烧循环变动相互耦合因素解耦分析方法具有重要的研究意义。本文针对点燃式发动机燃烧循环变动特征参数及其表征方法、燃烧循环变动规律及其影响因素分析和燃烧循环变动数值模拟3个方面对点燃式发动机燃烧循环变动的研究方法及研究现状进行综述,指出:国内外学者对点燃式发动机燃烧循环变动产生的原因以及影响因素开展了深入研究;需发展新的考虑真实物理场的循环变动和循环爆震数值模拟方法以及对相互耦合参数解耦分析方法,阐明循环变动和循环爆震与燃料理化性质、控制和运行参数之间的内在关联机理,探索宽工况范围下循环变动和循环爆震参数调控方法及纠偏机制,以便为点燃式发动机高效清洁燃烧系统设计提供依据。

LPG用于小型点燃式发动机的性能优化与稀薄燃烧

介绍了将LPG应用在小型点燃式发动机上时 ,对燃烧系统参数优化和稀薄燃烧能力的影响。试验在一台四冲程、水冷 1 2 5ml单缸摩托车发动机上进行。研究结果表明 ,压缩比和点火提前角的增大有利于恢复发动机扭矩 ,火花塞间隙调整对扭矩影响不明显 ;提高压缩比。

膜法富氧进气降低点燃式发动机冷起动排放

研究了富氧进气对火花点火发动机冷起动排放的影响.试验在一台四行程、空冷125 mL单缸电控喷射火花点火LPG发动机上进行.试验中分别为发动机供应φO2=21%,23%,25%的进气,实时测量发动机冷起动阶段最初60 s内过量空气系数λ及HC、CO和NOx的排放.试验结果表明,发动机采用富氧进气后,HC和CO的排放量显著降低.与φO2=21%氧浓度进气比较,φO2=23%进气时,冷起动最初60 s内HC与CO排放累计量分别降低46%和54%;φO2=25%进气时,分别降低65%和80%.当进气φO2由23%提高到25%后,HC和CO排放减少量不多,仅为36%和26%,而NOx排放增加明显.因此,使用富氧进气降低冷起动排放时,φO2控制在23%左右为宜.

LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧试验研究

基于循环控制,详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧的燃烧及排放特性。试验在一台电控LPG进气喷射单缸风冷四冲程125 mL发动机上进行,采用膜式富氧方法实现富氧进气燃烧。研究表明:当过量空气系数大于0．7时,富氧进气燃烧缸压峰值与空气相比增加不显著,此后随混合气加浓,富氧进气燃烧缸压峰值开始明显大于常规空气进气燃烧;过量空气系数在0．4～0．876时,富氧进气燃烧与常规空气进气燃烧相比,HC排放没有较大降低,在此范围之外,富氧显著降低HC排放;过量空气系数在0．4～0．7,富氧与空气相比CO显著降低;富氧进气燃烧,使得首循环NO排放大幅增加;计算放热率发现,富氧燃烧速度比常规空气进气燃烧更快,放热更集中。

加热式氧传感器在点燃式发动机空燃比测量中的应用研究

根据点燃式发动机排气中的氧含量推导了计算进入发动机缸内混合气空燃比的公式 ,分析了排气中氧含量的测量误差及燃料组成对空燃比测量误差的影响 ,并把理论公式的计算值与加热式氧传感器空燃比仪的测量值进行了比较 ,结果表明两者非常吻合。另外 ,加热式氧传感器空燃比仪在试验用点燃式发动机上的测量结果表明 ,试验用发动机的空燃比变化范围在±

LPG在点燃式发动机上的稀限判别

介绍了LPG在小型点燃式发动机上应用时稀限判别方法的定义与选取。研究结果表明 :扭矩波动、转速波动、HC排放值和HC升高率都受空燃比的影响 ,并且它们的变化趋势具有较好的一致性 ;随着空燃比的变化 ,转速波动变化不明显 ,受发动机结构参数和运行参数的影响 ,用于判别稀限的HC排放值较难确定 ,因此把扭矩波动和HC升高率作为稀限的判断条件比较合理。

基于高阶累积量的点燃式发动机爆震检测及爆震强度判定

研究了利用高阶累积量提取汽油机爆震特征的方法。利用加速度传感器采集振动信号,传感器安装在四缸汽油机的缸盖上。通过分析信号的高阶统计特性,定义了一个基于高阶累积量的公式来计算爆震强度。与基于傅立叶变换和小波变换的方法相比,该方法使用相对较少的数据点,并且可以检测到较弱程度爆震的发生。通过分析不同工况下振动信号的高阶统计特性,并结合爆震声音强度,提出了一种对爆震强度分级的方法。实际信号分析结果表明了本文方法的实用性。

点火能量对LPG小型点燃式发动机排放的影响

结合四冲程、水冷125 mL单缸电控喷射摩托车发动机,对LPG在小型点燃式发动机上应用时,点火能量的改变对发动机排放的影响进行了试验研究。设计了一个可变点火能量的单片机控制蓄电池直流供电式CD I点火器,通过改变点火能量,研究分析了各种混合气浓度下排放的变化。结果表明:浓混合气条件下,点火能量对排放并没有明显影响,但在稀混合气条件下,点火能量的改变对LPG发动机的排放影响很大,增大点火能量可以有效增大失火界限,拓宽LPG发动机稀薄燃烧区的范围。

浅谈点燃式发动机的代用燃料

介绍了点燃式发动机的主要代用燃料—天然气、液化石油气、氢和醇类,根据其自身所具有的性质,分析了其作为点燃式发动机代用燃料的主要优缺点,详细介绍了氢燃料在点燃式发动机中的应用,并对这几种代用燃料在提高点燃式发动机性能方面进行了细致的比较。

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。

小型点燃式发动机应用LPG的微粒排放特性

介绍了液化石油气(LPG)在点燃式发动机上应用时微粒排放特性的试验研究.试验在一台四行程、水冷125mL单缸电喷式发动机上进行.结果表明,LPG在点燃式发动机上应用时也有大量的微粒排放,但其排放的总颗粒数与使用汽油燃料时基本相同.LPG燃料排放的微粒在粒度分布上有双峰分布的特点,但有时第1个峰的特征不明显,第2个峰对应的粒径大小同汽油机基本相同,发动机中等负荷时的微粒排放量最大,浓混合气的微粒排放量高,微粒的粒数浓度在中等转速时最大.

点燃式发动机排气后处理技术新发展

在提高发动机经济性的同时,满足日益严格的排放要求的关键是降低冷起动过程HC的排放和减少排气富氧条件下NOx的排放。催化转换器快速起活技术与吸收技术相结合可以有效降低冷起动暖机过程的HC排放。富氧条件下还原NOx的技术主要有催化还原、电化还原、选择性NOx再循环以及低温等离子体等技术。低温等离子体技术与选择性催化还原技术相结合是降低稀燃发动机排放的有效方法。

点燃式发动机燃用不同燃料的燃烧特性及循环变动

围绕点燃式发动机燃用汽油、LPG和CNG的燃烧特性及循环变动开展了研究.发动机在最大转矩工况运行,分别从压力参数方面及燃烧参数方面对循环变动进行了分析.结果表明,汽油的燃烧循环变动系数最小,LPG燃烧过程中循环变动系数增大,CNG燃烧过程中循环变动系数最大;燃烧阶段循环变动是产生发动机循环变动的主要原因,采用进气道预混的方式燃用气体燃料时,进气阶段变动是造成发动机循环变动的原因之一;汽油燃烧时,火焰发展期与燃烧持续期线性相关,良好的着火决定燃烧过程的稳定,LPG和CNG燃烧时,火焰发展期与燃烧持续期的相关性减弱,着火和火焰的传播共同影响燃烧过程的稳定性;放热率型心与平均指示压力有良好的线性关系,说明发动机的平均指示压力受放热过程的影响.

基于循环控制的LPG点燃式发动机冷起动首循环NO瞬态排放特性研究

从循环控制的角度,详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环NO瞬态排放特性。实验在一台电控LPG进气道喷射单缸风冷四冲程125 cm3发动机上进行。通过高速采集系统记录发动机首循环瞬态NO排放、瞬时缸压和转速,从实验结果中分析发动机NO瞬态排放与其他参数之间的关系。研究表明:在稀燃工况下NO排放能更准确地反映着火的发生,可以作为首循环着火的判断依据;NO排放和循环缸压都随过量空气系数先增大后减小,最大缸内爆发压力发生在略浓的混合气浓度,而最大NO排放发生在较稀的混合气浓度; NO瞬态排放随循环缸压在稀燃、过渡和浓燃区呈现出不同的变化规律,首循环最佳过量空气系数应控制在过渡区域。

点燃式发动机燃用不同燃料的冷起动着火特性

基于循环控制策略,在一台125 mL单缸四行程电控喷射点燃式发动机上,分别燃用汽油、LPG和甲醇3种燃料进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究.在只喷射一次燃料的情况下,确保汽油、LPG和甲醇发动机可靠起动时,研究循环喷射量和环境温度的影响.试验结果表明,循环喷射量对汽油和LPG发动机可靠起动影响显著,合适的循环喷射量即可保证汽油和LPG发动机可靠起动;环境温度对甲醇发动机可靠起动影响最显著,循环喷射量次之,环境温度低于16℃时,不采取辅助起动措施,低喷射压力下喷多少燃料都不能使甲醇发动机起动;同一喷射时刻,汽油和LPG发动机可实现"即喷即着"的理想着火,甲醇发动机要比汽油和LPG发动机晚一个循环着火.

点燃式发动机缸内未燃HC的研究现状及趋势

本文系统地阐述了点燃式发动机缸内未燃HC的研究现状,详细总结归纳了缸内未燃HC的生成机理、数值模拟和氧化过程,并展示了今后的发展趋势。

点燃式发动机排放特性研究

测量并分析了C4 98QA1型电控燃油喷射发动机在稳定运转工况和过渡工况 (常温起动、热起动、加速、减速等工况 )排气中的有害排放物CO、NO、HC的排放量及CO2 、O2 和过量空气系数随测量时间的变化。结果表明 :(1)试验用发动机在闭环反馈控制的稳定工况 ,其过量空气系数非常接近 1,其CO、HC都处于较低排放水平。在全负荷开环控制的稳定工况 ,CO和HC的排放出现明显增大。 (2 )常温起动及热起动后 ,CO的排放量存在一个峰值 。

两用燃料小型点燃式发动机的性能

介绍了将小型汽油机改造为两用燃料发动机使用的一体式比例混合器的结构与工作原理。台架试验表明 ,应用新研制的混合器使两用燃料发动机在使用汽油燃料时发动机的性能与原机一致 ;使用 L PG燃料时发动机的动力性与原机相当 ,经济性明显改善 ,HC和 CO排放大幅度降低 ,但稳态 NOx 排放恶化。怠速排放优于北京市地方排放法规的限值。

点燃式发动机碗形燃烧室的试验研究

在同１台单缸汽油机试验台上分别采用浴盆形和压缩比不同的碗形燃烧室进行了动力性能、经济性能、排放指标和燃烧过程分析的对比试验研究．结果表明，采用碗形燃烧室后，发动机的总燃烧期缩短，循环变动率下降，适合采用较高的压缩比，在排放指标大致相当的条件下动力性能改善，具有节油１０％以上的效果，有着良好的实际应用价值．