基于全缸缸压测量的柴油机机械效率

为精确研究柴油机机械效率随功率及转速的变化规律,该文利用KISTLER公司的瞬态压力传感器和DEWETRON公司的燃烧分析仪,在某V型8缸增压柴油机上,测量得到不同转速、不同功率下全部气缸的缸内压力,并计算出柴油机的各缸指示功和总指示功率,分析了各缸做功的不均匀性,并根据测功机测出的柴油机在同一工况的有效功率,得到柴油机在不同转速、不同功率下的机械效率及其变化规律。结果表明:利用全缸缸压测量能有效地避免各缸燃烧不均匀性带来的计算偏差,提高整机机械效率的测量精度;在同一转速下,柴油机机械效率随着功率的增加而增大,两者近似成三次多项式关系;在功率保持不变的情况下,柴油机的机械效率随着转速的升高而降低,近似成线性关系。该文为分析多缸柴油机机械效率提供了可行的试验方法,并为预测柴油机不同工况下的机械效率提供参考。     

小型生物质燃气发动机燃烧稳定性试验

为探明生物质燃气各组分相对含量对发动机工作稳定性的影响,在一台小型火花点火发动机上进行了生物质燃气发动机循环变动试验研究,着重分析了理论空燃比与实际空燃比的比值理论空燃比与实际空燃比的比值、H2含量(H2在CH4-H2中的体积分数)及CO2含量(CO2在CH4-H2-CO2中的体积分数)的变化对燃烧稳定性的影响。试验结果表明,燃料组分对燃烧稳定性有较大影响。在本试验中,当理论空燃比与实际空燃比的比值较小、燃料组分中H2含量较低时(如理论空燃比与实际空燃比的比值为0.4、H2的体积分数为25%及理论空燃比与实际空燃比的比值为0.6、H2的体积分数为17%),CO2含量对燃烧稳定性起支配作用,CO2含量的增加导致循环变动增加(上述工况的平均指示压力循环变动系数均超过了10%),在个别条件下导致部分燃烧。随着理论空燃比与实际空燃比的比值及H2含量的增加,CO2含量对燃烧的影响作用逐渐减弱,当理论空燃比与实际空燃比的比值及H2含量达到一定程度时(理论空燃比与实际空燃比的比值为0.6、H2的体积分数为33%及50%,以及理论空燃比与实际空燃比的比值为0.8所对应的所有H2含量条件)CO2含量对燃烧的影响作用已不明显。通过改变燃料组分条件的方法,能够提高生物质燃气发动机的工作稳定性。该研究的成果对生物质燃气发动机燃烧稳定性、经济性及排放特性改善,以及生物质燃气发动机技术应用、推广均有重要指导意义。     

微粒捕集器再生背压阈值MAP图建立及其应用

为获得柴油机微粒捕集器（diesel particulate filter,DPF）再生背压阈值以提供再生时机判断基准,针对该文设计的喷油助燃再生系统,提出以总油耗量法为基础DPF再生时机背压判断法。基于AVL-BOOST平台建立装有 DPF 发动机的仿真模型,并试验验证其油耗、功率、转矩、排气温度及 DPF 背压变化模拟值,对比结果表明,该模型具有较好的实用性,为获得较高密度和精度的测点值创造条件。沿发动机纵、横向工况分布面上采用最小二乘拟合法与区间分段线性插值法,借助MATLAB对装有干净DPF的发动机等油耗曲面进行拟合。通过设置仿真模型中DPF模块微粒层厚度,记录各工况油耗,并从中筛选出较干净过滤体发动机油耗超过5%时所对应的DPF背压值作为背压阈值,进一步建立DPF再生背压阈值脉谱图（map of arterial pressure, MAP）。从应用试验来看,相同控制策略下采用该MAP判断再生时机可保证DPF再生过程在5～10 min内完成,过滤体内峰值温度及最大温度梯度均低于安全阈值1400 K、75 K/cm,表明该MAP具有较好的实用性,这为实现微粒捕集器的快速、安全再生提供了依据和技术参考。     

汽油机掺烧CO2对NOx排放性能的改善

从降低汽油机NOx排放问题入手,研究单缸化油器式汽油机进气加入CO2对其排放性能的影响;并通过理论和试验分析了进气加入不同流量CO2条件下NOx、HC、CO和CO2的排放趋势,以及加入CO2对燃烧过程的影响。研究结果表明,汽油机进气加入适量CO2可显著降低NOx的排放,对HC和CO的排放影响不大,但会使发动机输出功率有所下降。     

控制小型车用柴油机NO_x排放的技术措施

根据国内外控制车用柴油机排气污染物方面的最新资料,着重介绍了当前已在应用或处于研究阶段的各种降低柴油机NOx排放的技术措施,分析了这些措施的特点和存在的问题。     

基于分形理论的汽油机富氧燃烧模型

阐述了湍流的分形特征,应用分形理论计算了湍流燃烧速度和质量燃烧率,分析了富氧燃烧时未燃混合气密度的计算方法。借助VB语言编制计算程序,进行了计算与实验对比分析。探讨了将分形理论应用到发动机富氧燃烧模型中的可行性。     

利用Pt-Rh堇青石整体式催化器控制汽油发动机排气净化的试验

为控制化油器汽油发动机尾气排放,对贵金属Pt-Rh催化器在实际发动机排气条件下进行了研究。用浸渍法制备化油器式汽油发动机的催化器,以适应汽车发动机运行工况多变、空燃比范围宽以及排气HC、CO和NOx体积分数高等实际情况。试验结果表明,应用Pt-Rh堇青石整体式催化器,可以实现在不同的温度、不同的转速、不同的空燃比条件下对发动机尾气HC、CO和NOx同时净化和得到较高的转化效率;在不同的温度范围内,还可以实现HC和CO对NOx的协同还原反应。     

发动机液压自由活塞下止点运动机理

为实现对单活塞液压自由活塞发动机工作频率的精确控制,掌握液压自由活塞下止点运动规律是基础,基于系统基本原理,研究了活塞下止点运动规律的数学模型。通过建立数学仿真模型和试验系统,研究了液压自由活塞在下止点的运动规律及其影响因素。结果表明,活塞下止点运动过程包括反向加速和正向减速过程,活塞到达下止点后的反弹距离主要由该过程决定,活塞下止点运动过程中的反向加速力来自泵腔和压缩腔压力。系统压缩腔压力变化规律可控是工作频率精确控制的基础,压力变化规律控制要考虑活塞运动状态和单向阀的阀芯动作规律的影响。     

车用汽油机噪声源的声强测量识别

运用声强测试技术的双传声器法原理,对一台车用汽油发动机在半消声室内进行了声强测量。根据声强测量的结果绘制声强云图和各个测量面上的主要频率成分的噪声声强云图。分析这些声强云图的特征和发动机部件在空间上的对应关系,对发动机的主要噪声源进行了识别研究。     

采用谐振进气系统的汽油/LPG双燃料发动机

通过计算和台架试验,得出了能使一台汽油/LPG双燃料发动机外特性最大转矩值为最佳的进气谐振管长度。开发出进气谐振管长度二级可变系统,提出了控制策略。应用该系统后,双燃料发动机的额定功率与原机差不多,而最大转矩提高了11.9%(汽油)、4.9%(LPG),外特性最低燃油消耗率降低4g/(kW·h)(汽油)。最后分析了该机以汽油燃料和LPG燃料工作时谐振进气系统对外特性改善效果不同的原因。