Isopropanol as Fuel for Small Unmanned Aircraft

Gasoline engines are increasingly popular for use in small unmanned aircraft requiring endurance due to the specific energy of gasoline (47.3 MJ·kg-1) and its cost effectiveness. However, gasoline is volatile and it poses a health hazard. In this work, isopropanol is proposed and investigated as viable fuel for small gasoline engines. Isooctane is used as a benchmark for performance comparison. The field testing reveals that isopropanol offers similar running performance and ease of starting. The maximum output power of isopropanol is surprisingly found to occur at a more advanced ignition timing compared with isooctane. The significant outcome of this study is that isopropanol can readily be used as a replacement fuel for existing engines without the need for any modifications to the ignition module or the engine itself.

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。

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。

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。

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.

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。

进气道优化改善168F汽油机性能的研究

充量系数是影响小型通用汽油机综合性能的重要参数,本文以168F汽油机为研究样机,通过对进气道参数的优化设计,消除了原样机进气道流通截面积的突变,减少了流通阻力,提高了充量系数,优化了空燃比。试验结果表明优化进气道参数后,样机的动力性、经济性和排放性能等指标有了明显的改善。

通用小型汽油机进气道CFD模拟计算与分析

本文通过气道稳流试验和CFD模拟计算求得168F通用小型汽油机进气道的流量系数,将模拟计算和试验得到的流量系数进行了对比分析。并且通过对气道内气体流动速度矢量分布的分析,研究如何在满足铸造工艺的同时提高气道的流通性,改善发动机的综合性能。

188F通用汽油机降低排放的试验研究

介绍了国内小型通用汽油机的发展概况和特点,针对美国和欧盟有关小型通用汽油机的技术要求,以美国和欧盟的小型通用汽油机现阶段排放法规为依据,对188F通用汽油机进行降低排放的试验研究,用五气分析仪检测汽油机尾气排放物的浓度,分析测量值与整机排放值的关系.得出了使用五气分析仪能定量地对小型通用汽油机进行排放试验研究和生产质量控制,过量空气系数及随负荷变化的过量空气系数特性、点火正时及标定转速不同是影响小型通用汽油机整机排放的主要因素的结论,给出了188F通用汽油机达到美国和欧盟现阶段排放限值同时能优化汽油机动力性、经济性和工作稳定性等综合性能的措施.

国内通用小型汽油机尾气排放控制研究进展

由于资源短缺,环境污染严重,节能减排已成为当今世界的热点话题。随着通用小型汽油机的广泛使用,其尾气对大气的污染日渐严重,降低排放已迫在眉睫。分析了影响通用小型汽油机尾气中污染物的生成因素,讲述了燃油品质进展,从电控燃油喷射系统、挤流燃烧室、点火系统、缸内直喷、可变配气机构及废气再循环等方面阐述了机内净化的研究成果,结合二次补气和催化转化器介绍了机外净化的现状。结合机内外研究进展,展望了未来技术发展和应用方向。

影响通用小型汽油机排放因素分析

节能减排已成为当今社会发展的一大主题,通用小型汽油机作为一种常见的动力装置,其排放已逐渐成为大气的主要污染源之一。针对通用小型汽油机的排放现状,分析了过量空气系数、点火系统、转速、负荷、调速器的稳定性、废气再循环技术、催化转化技术和燃料等对排放的影响,相应地提出了降低尾气排放的技术路线,有助于通用小型汽油机节能减排路线的优化。

通用小型汽油机N_2O形成机理及影响因素

目前EPAⅢ阶段排放法规对通用小型汽油机的非常规温室气体N2O提出测量要求。为了对这种非常规排放物在通用小型汽油机上的排放机理进行详细的研究,试验以168F汽油机为基础,按照EPAⅢ阶段排放法规测试要求,分别对发动机使用工况以及氧化催化转换装置对N2O排放影响进行试验研究。试验结果表明:在节气门全开时N2O的排放值随着混合气浓度增大而增大,在通用小型汽油机采用功率混合气浓度时,N2O排放约为31×10-6。与原机相比,加装氧化催化转换装置后,CO降低了88.8%,NO降低了51.2%,N2O降低了76.3%。根据EPAⅢ阶段排放法规,综合比较CO和THC+NOX比排放后,在混合气浓度为0.86,CO比排放为145.4g·(kW·h)-1,THC+NOX的比排放11.6g·(kW·h)-1,此时N2O的比排放为0.21g·(kW·h)-1。

五气分析仪在通用小型汽油机排放试验中的使用

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。为此,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: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。

某排量小型通用汽油机排放特征统计与分析

为探究小型通用汽油机的排放性能,以同排量不同厂家小型通用汽油机多组排放数据为基础,引入单工况排放物的分担率概念,采用适当的统计方法分析小型通用汽油机各工况下CO、HC、NOX排放对整机排放的影响。试验研究表明,各排放物在工况1和工况2的平均分担率对实际排放的影响超过权重,其他工况权重对最终排放的影响较大。此外,又探究了过量空气系数与CO、HC、NOX比排放的变化规律。分析表明,CO、HC的比排放与过量空气系数呈现负相关,而NOX的比排放与过量空气系数呈现正相关。

通用小型汽油机尾气排放NO的净化

采用Pt-Rh催化器净化方法,并着重探讨了以降低NO排放为主的Pt-Rh催化器性能、排放温度、NO还原催化的性能和转化效率控制等问题。试验研究了Pt-Rh催化器的转化效果、其间的相互影响和作用,并提出相应的排放建议。结果表明:当贵金属Rh的加入量为30g时,Pt-Rh催化器可有效降低小型汽油机的NO排放量,最高转化效率达到48%,同时对HC、CO的排放也有一定的降解作用。

摩托车及小型非道路点燃式发动机最新技术进展(1)

本文对摩托车发动机、小型非道路点燃式发动机近年来的最新技术进展进行了分析与阐述。对于摩托车发动机,重点介绍了化油器技术进展、电控燃油喷射技术进展、新型发动机机械结构、对置活塞发动机技术;对小型非道路点燃式发动机,重点介绍了化油器技术、电控燃油喷射技术进展、燃气发动机技术进展、部分零部件技术进展。

通用小型汽油机控制单元设计与研究

为实现通用小型汽油机电控化,进一步提高其动力性、经济性和排放性,开发了一套完整的控制单元。控制单元采用美国Freescale公司16位单片机MC9S12XEP100为主控芯片,结合MC33812控制芯片,完成微控制单元(MCU)模块、电源模块、输入调理模块、输出驱动模块、控制器局域网总线(CAN)通讯模块等硬件电路设计。并编写底层驱动程序,对喷油与点火信号进行测试并分析,以168F型汽油机为样机完成发动机性能试验。试验结果表明:通用小型汽油机采用电子控制单元后,标定功率较原机提高了7.6%,最低有效燃油消耗率较原机降低了7.9%,最大扭矩可高达11.15 N·m,较原机提高了2.3%。按美国环境保护署(EPA)小型非道路火花点火发动机排放法规进行排放性能试验,CO排放下降至259.18 g/(k W·h),HC+NOx下降至8.05 g/(k W·h)。电控样机排放满足EPA第Ⅲ阶段排放限值,控制单元满足设计要求。

中国通用小型汽油机行业发展现状及建议

本文简要介绍了中国通用小型汽油机产品的发展历史和产品结构,从行业发展速度、出口特点、行业地域分布、竞争优势、技术壁垒等角度较为全面分析了中国通用小型汽油机行业的发展现状,并对行业下一步的发展提出了建议。

通用小型汽油机全球排放标准研究

本文简要介绍了中国通用小型汽油机行业现状,结合通用小型汽油机出口所面临的排放达标要求,重点介绍了美国、欧盟、日本、加拿大以及中国的通用小型汽油机排放标准要求,并简要总结了通用小型汽油机排放的现状。