LPG电控喷射冷起动循环的着火及HC排放影响因素分析

分析了电喷LPG发动机冷起动过程中影响着火及HC排放的主要因素。试验在一台四冲程、水冷1 2 5mL单缸电喷发动机上进行。试验结果表明 :LPG发动机冷起动混合气的浓度相当于稳定燃烧混合气浓度的1 5倍左右 ,比汽油机稀 ,HC排放也低 ;随着混合气变稀 ,首次着火循环逐渐推迟 ;高起动转速是发动机冷起动可靠的一个主要保障因素 ;适当提前点火和增大火花塞间隙有利于降低冷起动循环的首次着火循环数 ;

冷起动首循环瞬态HC排放特性试验研究

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瞬态HC排放特性。试验在一台电控LPG进气道喷射单缸风冷四冲程、125 mL发动机上进行。通过高速采集系统记录发动机首循环瞬态HC排放、瞬时缸压和转速,分析了瞬态HC排放与其他参数之间的关系。研究表明:随着过量空气系数的变化,首循环瞬态HC排放在一个较宽的混合气浓度变化范围内平缓变化,并稳定在较低的水平。首循环瞬态HC排放的最小值出现在缸内燃烧最好的燃空当量比附近。当首循环混合气浓度过浓或者是过稀时,瞬态HC排放迅速增加。首循环瞬态HC排放随点火角度的推迟,其变化规律为先增加再减少,随点火角度不断推迟,在膨胀行程中氧化的燃料不断增加,当点火角度推迟到一定限值,缸内燃烧不能进行,瞬态HC排放急剧增加。

汽油机冷起动过程中HC排放问题初探

阐述了汽油机冷起动过程中HC排放较高的原因 。

冷起动首循环瞬态HC排放与进气道燃料输运特性的关系

从循环控制的角度,详细研究了液化石油气(LPG)点燃式发动机冷起动首循环瞬态HC排放和进气道燃料输运特性.研究结果表明,有一定比例的气态LPG燃料不能进入缸内,残留在进气道内.进气道残留的HC体积分数随首循环混合气空燃比的增加而增大,而残留比例随首循环混合气空燃比的增加而减少;进气道残留HC体积分数和比例随节气门开度的增加而降低;喷射相同燃料时,喷射时刻对残留HC体积分数和比例没有影响,但如果喷射发生在进气门开启之后,将导致燃烧的恶化.

汽油机冷起动HC排放的机理与控制策略

为适应欧以上汽车法规,对点燃式发动机冷起动工况下HC排放的研究已经成为目前发动机领域的热点之一。为了更好地控制冷起动排放,合理组织燃烧过程,要求对点燃式发动机冷起动HC排放特性有更深入的了解。本文基于国内外研究进展,介绍了冷起动工况下催化器前发动机HC排放的特点,影响排放的重要因素,以及形成的机理,特别是进一步降低和控制冷起动HC排放的发展方向。

冷却液温度对柴油机冷起动HC排放影响的研究

柴油机在冷起动和暖车以及低负荷运转时会排出大量含有未燃碳氢 (HC)的蓝烟 ,给周围环境带来很大的危害。本研究通过对一台高速直喷式柴油机进行的试验 ,得出了未燃HC排放与发动机冷却液温度之间的变化规律以及发动机转速与负荷对未燃HC排放量的影响 。

基于循环控制的点燃式LPG-甲醇发动机冷起动性能研究

针对进气道电控喷射点燃式LPG—甲醇发动机,基于循环控制方法研究了LPG与甲醇循环喷射量质量比、LPG迟后甲醇喷射时刻和环境温度对LPG—甲醇发动机冷起动性能的影响。试验结果表明,加大LPG与甲醇循环喷射量质量比,LPG—甲醇发动机冷起动可靠性提高;合理控制LPG迟后甲醇的喷射时刻可获得良好的LPG—甲醇发动机起动性能;环境温度降低,需加大LPG与甲醇循环喷射量质量比才可确保LPG—甲醇发动机可靠起动。

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。

LPG发动机首循环对冷起动排放的影响

分析了电控LPG发动机首循环供气量及点火提前角对冷起动排放的影响。试验在一台四冲程、风冷125 mL单缸电控发动机上进行。试验结果表明,在冷起动工况下,首循环喷油量和首循环点火角对NO排放影响主要体现在前几个循环;首循环喷油量相同时,HC排放随首循环点火角的提前而减小,首循环点火角对CO排放的影响有限;首循环点火角固定时,首循环过量空气系数0.546时HC、CO排放最少。

电控LPG点燃式发动机冷起动过程瞬态NO排放特性研究

使用瞬态NO气体分析仪,结合其它发动机参数,研究缸内燃烧过程。试验结果表明NO排放可以成为判断缸内燃烧的新依据。冷起动过程中瞬态NO排放主要集中在初始的几个循环中,而发动机转速稳定后,后续循环瞬态NO排放逐渐降低。冷起动过程中,混合气浓度保持不变时,瞬态NO排放随点火角度的提前而增加。

HC吸附系统降低汽油车冷起动HC排放的研究

为降低冷起动时HC排放,利用吸附剂的低温吸附、高温脱附特性制作HC吸附系统。该系统由吸附催化器、控制阀及真空管路等组成,其中吸附催化器包含吸附和催化两种载体。即通过真空调节吸附系统的阀体开闭,控制流入吸附载体的气体量以进行吸附,达到一定温度后进行脱附,由后部催化器将其转化。利用CFD模拟计算优化气流分布,并通过整车试验确定阀体开闭的最佳时间。试验结果表明,该系统可降低冷起动HC排放30%以上。

HC吸附技术在整车排放中的应用

将HC吸附装置集成在整车后处理系统中,就HC吸附技术对整车排放性能的影响展开了研究。研究发现,该装置在整车起动阶段存在最优的吸附时间,所使用的HC吸附装置最优吸附时间为45 s。试验结果表明,HC吸附技术可降低常温及低温整车NEDC循环THC排放量30%以上,并可降低前三效催化转换器的贵金属涂覆量,降低后处理成本,但后三效催化转换器的处理能力需要加强。

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

冷起动和怠速时火花点火发动机缸内未燃碳氢生成过程的研究

为了更好地弄清起动和怠速时发动机缸内未燃碳氢生成过程以及顶岸间隙和油膜对缸内未燃碳氢的影响，测量了起动和怠速过程活塞顶岸壁面和缸套壁面温度。根据测量结果，预测了起动过程顶岸间隙和壁面油膜处未燃碳氢生成量，发现顶岸和缸套壁温在发动机起动后（１５０～２００）ｓ时达到其稳定状态。起动后顶岸间隙和油膜处生成的碳氢量分别降低至其初始值的２／５和３／４。研究认为：热容量小的活塞能迅速减小顶岸容积和提高其内混合气温度，从而可减少起动期间缸内生成的总未燃碳氢量。

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.

点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动非常规排放的影响

基于单循环甲醇喷射策略在一台125mL单缸四行程电控喷射点燃式甲醇发动机上试验研究了点火正时和甲醇喷射正时对甲醇发动机冷起动瞬态工况非常规排放(甲醛和未燃甲醇排放)的影响。试验结果表明,点火正时和甲醇喷射正时显著影响甲醇发动机冷起动工况的甲醛和未燃甲醇的排放。-20°CA ATDC点火和471°CA ATDC喷射甲醇时,发动机着火性能最好,气缸压力最高,未燃甲醇排放最低,甲醛排放最高。甲醇发动机冷起动工况甲醛和未燃甲醇的排放随点火正时、甲醇喷射正时的变化呈相反的变化趋势。

进气温度对甲醇发动机燃烧及醇醛类排放影响研究

针对甲醇发动机冷起动醇醛类排放物高的问题,基于一款经柴油机改装的缸内直喷点燃式甲醇发动机为模型,采用AVL-FIRE软件耦合甲醇氧化反应机理,分析了不同进气温度对甲醇发动机冷起动燃烧、甲醛和未燃甲醇排放的影响,结果表明,当进气温度由283 K提高到293 K,燃烧滞燃期缩短了1.3°CA,最高气缸压力和最高燃烧温度分别升高0.59MPa和165 K,未燃甲醇和甲醛排放浓度下降幅度分别为49%和32%;当进气温度由293 K升高到313 K,提高进气温度对改善燃烧和降低醇醛排放作用有一定程度下降;当进气温度超过313 K提高进气温度对改善燃烧和降低醇醛排放效果微弱。提高进气温度能够促进缸内甲醇的蒸发,改善缸内混合气浓度分布和冷起动燃烧,降低甲醛和未燃甲醇排放。

汽油机冷起动排放研究进展

简要分析了汽油机冷起动过程的特征;介绍了汽油机冷起动排放的研究进展,包括基于循环控制技术、缸内油膜和蒸发研究、环境温度对冷起动排放影响、冷起动空燃比模型、HC捕集技术以及快速起燃技术等。可以看出,后处理技术将获得更多的应用,密耦催化器则是欧Ⅲ排放的首选技术,HC捕集器是降低冷起动排放的最佳技术之一,多种技术的结合与系统优化可以满足更高的排放法规。

火花点火发动机冷启动和暖机过程未燃碳氢排放及控制

火花点火发动机冷启动和暖机瞬态过程中未燃碳氢的排放占整个测试循环总排放量的60%～80%,因而其控制越来越受到广泛的重视。从缸内燃烧过程组织和排气后处理两个方面,阐述近年来国内外火花点火发动机在降低该过程未燃碳氢排放方面的研究成果及存在的问题,并且探讨了寻求新的降低未燃碳氢的方法和技术。

点火时刻对甲醇发动机燃烧及非法规排放的影响

针对甲醇发动机低温冷起动困难,在1台由1130单缸柴油机改造而成的直喷火花点火甲醇发动机上,利用CFD模拟软件AVL-Fire耦合甲醇氧化反应机理,通过电热塞将进气温度加热到283K,研究了点火时刻对甲醇发动机低温(266K)冷起动燃烧及非法规排放的影响。结果表明:提前点火时刻能够使缸内混合气得到较充分燃烧,减少未燃甲醇排放,当点火时刻由8°BTDC提前到11°BTDC时未燃甲醇排放显著减少;提前点火时刻能够降低甲醛排放,当点火时刻提前到17°BTDC、缸内最高燃烧温度超过1 300K时,甲醛快速氧化,甲醛排放显著减少。