活性炭吸附汽油机冷起动HC排放的实验

为控制汽油机的冷起动HC排放，开发了一个活性炭吸附器，用于吸附车用汽油机冷起动阶段排放的HC。吸附材料采用煤质蜂窝状定型活性炭块，吸附器外表面用薄钢板焊接封装，整个吸附器串接在排气管上。进行汽油机冷起动排放实验，测量起动后200s内的HC排放量，实验结果表明，在冷却水温度为20U、40℃、60℃和85℃时，活性炭吸附器对HC的吸附率分别达到86．64％、70．34％、79．69％、77．45％。     

燃料添加剂对均质压缩燃烧影响的试验

在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃（HCCI）燃烧试验，研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明，在HCCI燃烧稳定工况下，没有添加剂的基础燃料PRF90（相当于90号汽油）着火滞后，燃烧放热峰值低，而混有添加剂的基础燃料则着火明显提前，燃烧放热峰值升高。在相同循环喷油量和相同转速的条件下，随着添加剂质量分数的增加，HCCI着火和燃烧放热提前，燃烧放热峰值提高，但过高的添加剂质量分数会使得发动机爆震，工作粗暴。     

混氢改善汽油机低怠速性能研究

在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸汽油机上,试验研究了混氢对发动机低怠速性能的影响。在怠速转速不变、维持进气混合气处于当量比的条件下,在0～6%的范围内逐渐增加氢气在总进气中的体积分数,测试了发动机转速分别为800、700、600 r/min时的低怠速性能。试验结果表明,纯汽油机怠速为800 r/min时,发动机稳定运行的燃料能量流量Ef为30.8 MJ/h,而当混氢分数增加至6.0%、怠速转速降至600 r/min时,Ef降低至18.6 MJ/h;随进气混氢体积分数的提高,发动机低怠速时的燃烧持续期缩短,HC、CO及NOx排放量降低,循环变动也减小。可见,进气掺氢可有效改善发动机的低怠速性能。     

醇类添加剂改善HCCI发动机高负荷爆震试验

在基础燃料(PRF90)中添加少量甲醇和乙醇,研究醇类添加剂对HCCI发动机爆震的影响.试验燃料含甲醇和乙醇体积分数分别为1%、3%、5%,在一台改造过的四缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验.试验结果表明.在发动机转速为1 400 r/min、相同循环喷油量的稳态工况下,随着甲醇和乙醇体积分数的增加,燃烧缸压和放热率峰值逐渐降低,燃烧持续期逐渐增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽.在较小的体积分数下,甲醇和乙醇的抗爆能力接近,甲醇略优于乙醇,随着体积分数的增加,优势加大.含醇燃料的失火界限比基础燃料窄,HCCI发动机失火可能性增加,兼颐爆震与失火性能,甲醇或乙醇的体积分数应在1%左右.     

稀燃纯氢发动机怠速燃烧与循环变动试验

在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸发动机上,就怠速、稀燃条件下纯氢发动机的燃烧与循环变动特性进行了试验研究。试验结果表明,在过量空气系数为2.08~3.20,利用原机电子控制单元自动调整点火角及怠速马达开度可以将纯氢发动机怠速转速控制在原机目标怠速(790 r/m in)附近。随着过量空气系数的增加,发动机传热损失有所降低,但平均指示有效压力及燃烧持续期的循环变动略有增加。当过量空气系数由2.08提高至3.20时,每循环进入发动机的燃料能量流量减少约15.4%。     

进气管结构对电喷汽油机排放的影响

采用两种不同结构的进气管进行台架试验，研究进气管结构对电喷汽油机排放的影响。试验结果表明，在冷起动工况，容积较小的进气管的排放量低于容积较大的，在正常工况则相反。     

二甲醚-氢气混合燃料HCCI燃烧与排放试验

在一台液化天然气（LNG）发动机上进行60、70、80、90℃4个不同冷却液温度水平的发动机全工况性能试验,结果表明冷却液温度影响LNG发动机的性能;冷却液温度升高,燃料经济性增加,但同时NOx排放量也普遍增加;冷却液温度对HC和CO排放量有不同程度的影响。根据试验结果进行优化设计,得到该型LNG发动机的最佳冷却液温度MAP。     

混氢对稀燃汽油机怠速性能的影响试验

在一台安装了氢气电控喷射系统的汽油机上，通过调整喷氢脉宽，研究了氢气占进气体积分数为3%时混氢对稀燃汽油机怠速燃烧与排放性能的影响。试验结果表明，混氢后发动机指示热效率提高；火焰发展期与快速燃烧持续期缩短；过量空气系数为1.3时，平均指示有效压力的循环变动系数由原机的33.9%降低至混氢后的13.7%；稀燃条件下，进气混氢有利于改善汽油机怠速时的HC、CO与NOx排     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿真

进行了当量比=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验.通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真.结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高.当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能.     

内燃机尾气余热重整制氢混燃性能试验

针对氢气在汽车上不易存储和携带的问题,利用自行设计的一套燃料重整制氢系统回收发动机尾气余热,实现乙醇水蒸气重整制氢.通过改装发动机进气管,将制取的重整气引入发动机,和汽油一起实现混合燃烧.试验中汽油机的转速为1800 r/min,进气压力为61.5 kPa,在不同的过量空气系数下,分别对原机和重整气掺混体积分数2.5％的汽油机的性能进行研究.研究结果表明,随着过量空气系数的增大,重整气中氢气的体积分数越来越大,而一氧化碳的变化趋势则相反.重整气的引入缩短了火焰发展期和快速燃烧持续期,提高了发动机的指示热效率,并降低了HC的排放量,而CO和NOx的排放量略有增加.