无节气门汽油机质调节负荷控制特性研究

采用歧管喷射燃油质调节负荷控制方式,研究无节气门小排量单缸汽油机的负荷控制特性。通过对改造无节气门汽油机开展对标原机动力性的负荷控制喷油标定,采用多目标优化方法得到全工况最佳燃空比和点火提前角控制参数MAP图,结合三维数值模拟对比分析无节气门汽油机质调节负荷控制对缸内流场及燃烧过程的影响特性。结果表明：与带节气门原机相比,在3 000 r/min最大扭矩转速,30%节气门开度负荷工况,无节气门汽油机有效燃油消耗率降低20.1%,指示热效率提高24.9%,缸内循环平均湍动能增加,且中小负荷工况能燃用更稀薄混合气,但会导致火焰传播速度变慢,燃烧持续期延长,使NO_x和HC排放增加。     

煤合成柴油（F-T柴油）在柴油机上的试验研究

试验研究了单缸柴油机燃用F-T柴油和0号柴油的燃烧特性和排放特性。与发动机燃用0号柴油相比，燃用F-T柴油时燃油消耗率降低，有效热效率升高，有害排放降低，结果表明，F—T柴油是一种高品质的柴油机代用燃料。     

车用甲醇燃料发动机整机性能研究

以仿真计算、理论分析为主,基于样机参数构建汽油机仿真模型,并通过改变燃料、压缩比和负荷控制方式将原模型改进为高压缩比甲醇发动机模型。在经济工况(2 000 r/min,60%负荷)计算分析了甲醇和汽油2种燃料发动机运行特性的差异。结果表明:甲醇发动机通过进气晚关角调节负荷,可提高进气压力、减少泵气损失;较好抗爆性使其能匹配更高的几何压缩比,而高压缩比甲醇发动机使燃烧放热速率更快,输出转矩和有效热效率均优于汽油机。通过优化匹配这些重要因素,为进一步优化甲醇发动机的工作性能和推动甲醇燃料作为汽油的替代燃料提供理论参考。     

二冲程半直喷煤油发动机性能计算分析

为研究二冲程点燃式半直喷航空煤油发动机的性能特点,通过对一台二冲程电喷原型机结构进行分析,利用发动机一维性能仿真计算平台开展电喷原型机及半直喷发动机建模与仿真分析,结果表明：将原型机改成扫气道半直喷发动机后,在全负荷条件下均燃用航空煤油时,发动机的功率、扭矩及平均指示压力等指标均比原型机有一定的提升,燃油消耗量比原型机要少;通过对6 000 r/min全负荷的工况点进行仿真分析,半直喷航空煤油发动机燃烧比同工况下航空煤油原型机更加充分;通过对比分析半直喷发动机喷油嘴的安装方案,喷油嘴安装在扫气道末端时,发动机燃烧要比安装在扫气道中部与前部稍好。研究结果可为二冲程半直喷发动机的设计提供理论参考。     

增压重型柴油机米勒循环应用的潜力研究

米勒循环具有提高发动机热效率、降低NO_x排放等优势,但同时也减少了缸内新鲜空气总质量,从而对燃烧过程产生不利影响。因此,通过试验研究,探索了柴油机在不同进气压力下从低负荷到高负荷区域应用米勒循环的应用潜力。通过计算总液体燃料消耗量(包括燃油消耗量和氮氧化物后处理系统中估算的尿素消耗量),对发动机总体运行效率进行综合分析。在装有高压共轨燃油喷射系统和可变气门驱动系统的单缸重型柴油机上进行指示平均压力分别为0.6、1.2和1.7 MPa三个工况的试验。结果表明,采用通过进气门晚关角的米勒循环技术,有效地降低了压缩冲程终了时的缸内气体压力和温度,从而降低了燃烧温度峰值,有助于降低氮氧化物的排放水平。同时,排气温度也明显高于非米勒循环时发动机排气温度。特别是在低负荷0.6MPa的IMEP下,排气温度提高了约80℃,能显著提高NO_x后处理转化效率。     

电控液化石油气单缸发动机试验研究

对188型单缸发动机燃用液化石油气(LPG)的性能进行了试验研究.改进设计了LPG供气系统和原机点火系统,标定了LPG喷射器的流量特性,分析了不同压缩比、点火角对发动机性能和排放的影响规律.借助设计的控制系统实现了发动机各个工况下喷气量和点火定时的控制,并通过试验对发动机燃用汽油和LPG两种情况下的性能进行了对比分析.结果表明,改进后的电控LPG单缸发动机经济性得到了提高,排放性也得到一定的改善.     

天然气汽车的动力性能与排放性能研究

研究了天然气汽车的动力性能与排放性能,对改装的492QC天然气发动机和原发动机(燃用汽油)的扭矩、功率等进行了测量.实验结果表明:当由燃烧汽油变换为燃烧天然气时,发动机的扭矩、功率下降非常大;增大点火提前角可使发动机的动力性能得到改善,但发动机NOx,总碳氢THC,CO及CO2的排放污染明显减少.     

基于试验设计的天然气发动机参数优化

以某款增压中冷天然气发动机为对象,搭建了一维模型并进行了试验验证,在此基础上对发动机的空燃比、点火提前角、配气相位以及压缩比对发动机的影响进行分析。使用试验设计的方法进行抽样,建立了发动机的响应面模型。使用多目标遗传算法对空燃比、点火提前角、配气相位以及压缩比进行了优化。优化后的扭矩提高了3. 61%,燃气消耗率降低了1. 90%,NOx排放降低了32. 74%,HC排放降低了21. 17%,CO的浓度略大于NOx的浓度,有利于NOx的进一步后处理。     

引燃柴油预喷策略对甲醇/柴油缸内双直喷性能及排放的影响研究

将甲醇与柴油共同作为具有缸内双直喷系统的压燃式发动机燃料,改变引燃柴油预喷策略下的主喷定时,在RCCI燃烧模式下,探究发动机的燃烧和排放特性。研究结果表明:缸内压力的峰值由于引燃柴油主喷时刻的逐渐推迟而推迟,当推迟至压缩行程上止点之后时,可以明显地观察到活塞压缩所形成的缸内压力峰值,与此同时,燃料燃烧所形成的压力峰值逐渐降低并低于活塞压缩所形成的缸内压力峰值;预喷策略下引燃柴油的主喷时刻在3.5°CA BTDC时的排放情况最佳,同时缸内的燃烧情况也较好,是因为在主喷时刻不断推迟这一条件的影响下,HC、SOOT和CO排放量均逐渐增多,但NO_x的排放量随之减少,可以适当将主喷时刻推迟,但当主喷时刻设置上止点之后,导致缸内的燃烧情况变差,污染物排放量逐渐升高。     

注意室内空气中的污染

一是碳氧化合物。主要是 CO 和CO_2,燃料燃烧时通风不良,在供氧不足时,便会产生一氧化碳。据测定,使用液化气做饭一小时,空气中一氧化碳的浓度由2毫克/立方米增加到30毫克/立方米。矮小又通风不好的厨房做饭时,一氧化碳浓度成倍地急剧上升。人过多地吸入一氧化碳,会产生头晕、恶心、疲     

车用汽油机排放污染及控制技术

文章介绍了汽油机排放的形成、危害及其控制所采用的主要技术措施,指出电子控制燃油喷射和三元催化转换器的联合使用是目前最有效的使用方案。OBD-Ⅱ技术从保证发动机工作状况的角度保证了排放的正常水平。代用燃料发动机、混合动力装置、稀薄燃烧发动机是目前的研究热点,为将来汽油机排放问题的解决提供了新的可能途径。     

超细煤粉燃烧NOx析出特性试验

对超细煤粉在一维热态煤粉炉内燃烧时煤粉粒径、炉膛温度、过量空气系数及煤种等因素对NOx释放特性的影响规律进行了试验研究．研究结果表明：超细煤粉NOx的排放浓度低于常规粒径煤粉；NOx的排放浓度，随过量空气系数的增加而明显增加；煤种不同，NOx排放规律不同，煤粉超细化后，龙口褐煤的排放量明显减少，晋城无烟煤则变化不大；NOx的排放浓度随温度的升高而升高。     

二冲程缸内直喷发动机燃烧室设计

采用三维实体建模软件UG对某二冲程发动机的燃烧室进行直喷化设计,并利用三维CFD仿真软件Fluent对直喷燃烧室的缸内流场和混合气形成进行CFD仿真与分析,仿真计算从发动机上止点(0°CA)开始计算。分析结果表明:锥形燃烧室扫气效率较低,在燃烧室顶部的废气残余较高,偏置和完全对称的拱形燃烧室扫气效率相近,由于废气堆积较集中,不利于燃烧的传播;选择完全对称的拱形燃烧室来研究喷油正时对混合气形成的影响,在转速1 600 r/min、节气门开度10%的工况下,喷油正时在70°~90°CA,BTDC可以在火花塞附近形成较浓混合气,远离火花塞形成较稀的混合气;在转速5 000 r/min、节气门开度100%的工况下,喷油正时在200°~220°CA,ATDC可以形成较均匀的混合气。     

基于DOE的二冲程汽油机Wiebe燃烧参数优化研究

对于在GT-Power一维性能仿真建模中难以准确选取燃烧参数的问题,以1台二冲程汽油机为研究对象,利用DOE方法对SI Wiebe燃烧模型参数进行拟合优化研究。研究结果表明:Wiebe燃烧特性参数在不同转速范围内有很大变化;在小负荷工况下,发动机缸内燃烧持续期会较长,而在大负荷工况时,缸内进气量充足,燃烧速率变快,因此燃烧持续期较短。最终绘制出各个负荷范围内燃烧参数变化MAP图,并通过验证可知:数值模拟结果与台架试验数据对比误差降低到4%左右。由此得到准确的一维整机性能模型。     

天然气电控发动机的开发研究

为满足天然气发动机数量将大幅度增长的需求,在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元及传感器、执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了CNG（压缩天然气）单燃料电控多点顺序喷射发动机。实验结果表明天然气发动机的动力性能达到了设计指标,排放性能满足国家标准要求,设计方法切实可行。     

关于采用DOC+SCR后处理国5柴油机对应WHTC排放的技术措施试验研究

针对WHTC试验工况排温低、SCR不易发生起燃催化反应、会引起NO_x排放高的问题,在发动机燃油系统的排放标定基础上,采用节气门和后处理包裹保温等技术措施提高发动机排气温度,达到SCR系统催化反应条件,实现降低PM和NO_x排放的目标。试验研究结果表明:该发动机最终达到WHTC排放法规限值要求。     

浓度场测量系统在喷油雾化角测量中的应用

喷油雾化角影响油气混合、缸内燃烧和发动机排放性能．借助浓度场测量和数字图像处理系统对喷油雾化角测量进行了研究；介绍了测量系统的基本原理及系统的组成，并通过该测量系统对某种电控喷油器燃油喷雾角情况进行了实际测试，验证了该测量系统的实用性。     

单框架控制力矩陀螺受力特性分析

单框架控制力矩陀螺因其优异的姿态控制性能被用于两轮平衡车的姿态控制,由于控制力矩陀螺长时间工作于转子高转速、框架高动态环境下,其结构容易发生破坏,导致装置失效。为了确定控制力矩陀螺结构薄弱点及其受力规律,确保转子系统可靠运行,利用ABAQUS有限元分析软件,分别建立了某车载单框架控制力矩陀螺转子和整体有限元模型,分析不同目标参数下其稳态特性和动态特性。结果表明,转子系统的薄弱部位在转子轴根部和框架轴轴承安装处,转子轴和框架轴薄弱处所受应力会随转速增大而增大,当达到7 000 r/min时会有超过许可应力值的危险;随着框架转动,转子轴主应力先增加,随后保持不变,框架轴主应力随框架转角的增加而增加,当达到4 rad/s时,框架轴和转子轴均接近许可应力,有断裂风险。最后,基于分析结果及车载控制力矩陀螺的性能要求,给出转子转速和框架转速安全运行范围,为后续控制力矩陀螺自适应控制的实现提供参考。     

FGD石膏煅烧过程中汞释放特性研究

研究了空气气氛在40 ℃/min的升温速率条件下,4种FGD石膏加热过程中汞的释放规律,探讨以FGD石膏为原料生产石膏产品的煅烧和加热工艺过程中汞的再排放特性.研究结果表明,汞析出的主要温度段是200 ℃～400 ℃段,随着温度的继续升高,汞析出量逐渐下降;进一步对汞的析出形态分布进行了探讨,表明FGD石膏加热过程中,零价汞(Hg0)的释放量通常高于二价汞(Hg2+).     

不同品质柴油喷雾燃烧特性试验与仿真分析

针对不同品质的柴油燃烧时具有不同的喷雾形态、火焰浮起长度以及碳烟排放的现象,用煤油作为对比柴油,搭建定容燃烧弹试验设备,开发了喷雾燃烧特性试验用图像处理软件,进行不同初始条件下的火焰浮起长度试验对比。试验结果表明:柴油和煤油火焰浮起长度都随着喷油压力的提高而增长,随着燃烧弹内的初始压力和温度的升高而减小;在较低的环境温度和压力下,煤油火焰浮起长度值相对于柴油较大,且煤油浮起长度在环境温度和压力条件下的变化要比柴油敏感。同时利用Auto CAD及STAR-CD等软件,建立定容燃烧弹内燃油喷雾燃烧仿真模型,对试验工况进行仿真计算,并与试验数据进行对比研究。结果表明:数值仿真结果与试验结果基本一致,且主喷射段内的最大误差不超过5%,从而验证了在定容燃烧弹内建立的喷雾燃烧仿真模型的准确性。此外,从燃料的分子结构及碳原子数层面来分析,该模型可以预测不同含碳量柴油的火焰浮起长度值。