Abstract ：

为了定量阐明采用停缸（CDA）技术改善发动机部分负荷工况燃油经济性的机理，通过台架试验对CDA发动机在停缸和全缸模式下的燃烧与排放及燃油经济性进行了研究，并结合数值模拟方法对CDA发动机的能量平衡进行了定量分析，以确定各因素对节油的影响。结果表明：与全缸模式相比，在停缸模式下工作缸滞燃期和燃烧持续期缩短，最高缸内压力和最大瞬时放热率增加，燃烧循环变动降低；HC和CO排放降低，但NOx排放增加。在试验工况下，CDA发动机节油率为8.2%～15.8%，其中缸内传热损失和泵气损失减少，两者节油贡献率分别为80.0%～111.9%和30.3%～37.4%，而摩擦损失和排气能量增加，两者节油贡献率分别为...

Keyword ：

点燃式发动机 排放特性 燃烧特性 燃油经济性 停缸

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

为了定量阐明采用停缸(CDA)技术改善发动机部分负荷工况燃油经济性的机理,通过台架试验对CDA发动机在停缸和全缸模式下的燃烧与排放及燃油经济性进行了研究,并结合数值模拟方法对CDA发动机的能量平衡进行了定量分析,以确定各因素对节油的影响。结果表明:与全缸模式相比,在停缸模式下工作缸滞燃期和燃烧持续期缩短,最高缸内压力和最大瞬时放热率增加,燃烧循环变动降低;HC和CO排放降低,但NOx排放增加。在试验工况下,CDA发动机节油率为8.2%~15.8%,其中缸内传热损失和泵气损失减少,两者节油贡献率分别为80%~111.9%和30.3%~37.4%,而摩擦损失和排气能量增加,两者节油贡献率分别为-9.2%~-20.3%和-1.2%~-26.5%。因此,缸内传热损失减少是CDA发动机最主要的节油因素。

Keyword ：

点燃式发动机 排放特性 燃烧特性 燃油经济性 停缸

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

本发明公开了一种缸内直喷甲醇发动机及甲醇发动机燃烧系统的工作方法，该甲醇发动机包括气缸体、安装于气缸体之上的气缸盖以及安装于气缸内的活塞，该发动机还具有进气管，进气管上安装有控制发动机进气空气量的节气门体等；气缸盖上设有进气门和排气门，位于气缸盖的中心还有安装有火花塞，在气缸盖上还装有缸内直喷喷油器，活塞顶面上有凹坑形成燃烧室，喷油器的形成的主喷射朝向活塞顶凹坑燃烧室。该发动机的工作方法包括：采用了高压缩比，并且采用了控制喷油提前角和喷油次数的控制策略来抑制发动机的爆震燃烧，还采用不同阶段组织不同气缸内空气流动的策略。本发明进一步提高现有技术中甲醇发动机的热效率，改善发动机的燃料经济性。

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

为了定量阐明采用停缸(CDA)技术改善发动机部分负荷工况燃油经济性的机理,通过台架试验对CDA发动机在停缸和全缸模式下的燃烧与排放及燃油经济性进行了研究,并结合数值模拟方法对CDA发动机的能量平衡进行了定量分析,以确定各因素对节油的影响。结果表明:与全缸模式相比,在停缸模式下工作缸滞燃期和燃烧持续期缩短,最高缸内压力和最大瞬时放热率增加,燃烧循环变动降低;HC和CO排放降低,但NOx排放增加。在试验工况下,CDA发动机节油率为8.2%～15.8%,其中缸内传热损失和泵气损失减少,两者节油贡献率分别为80%～111.9%和30.3%～37.4%,而摩擦损失和排气能量增加,两者节油贡献率分别为-9...

Keyword ：

点燃式发动机 排放特性 燃烧特性 燃油经济性 停缸

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

一种气/液双燃料低压直喷系统，基于点燃式/压燃式内燃机主体，气体燃料供给系统经A电控调压阀连通到组合喷射器的喷气嘴上；液体燃料经B电控调压阀连通到组合喷射器的喷油嘴上，双燃料组合喷射器垂直安装在发动机缸头的中心位置，曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、气体燃料供给系统和液体燃料供给系统的信号端均连接电控单元ECU，利用气体燃料在低压下将预先喷射到双燃料喷嘴混合腔中的液体燃料雾化并喷射到燃烧室中，实现低压双燃料的缸内直喷过程；气相及液相燃料的喷射正时，喷射质量均灵活可调，可以实现气/液双燃料混合状态、混合比例的灵活控制，在点燃式，压燃式内燃机及其它燃烧装置中均可以实现。

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

我国汽车工业的迅猛发展， 使得我国面临着严峻的能源和环保问题。 日益严格的 排放法规将会使汽车排放污染问题基本得到有效控制， 汽车节能问题则需给予更高的重视，而推进汽车节能的一条有效途径便是发展高效汽油机。 对于传统的进气道喷射和缸内直喷汽油机以及新兴的双喷和均质压燃汽油机，强化增压、提高压缩比或者采用可变压缩比都是实现汽油机高热效率放热的主要技术手段。 然而， 压缩比的提高则会带来爆震等异常燃烧的严峻挑战。高辛烷值的高碳醚类（ETBE、MTBE、DIPE、TAME）汽油添加剂则能够大幅提高燃料辛烷值从而较好地抑制爆震。 考虑到目前关于高碳醚类的研究还非常缺乏，尤其是在基础层流燃烧方面， 本文在定容燃烧弹试验装置中利用高速纹影系统地研究了不同当量比ϕ=0.7-1.6）、 不同初始温度（T=298 K， 373 K， 453 K） 和不同初始压力（p=1 atm， 3 atm， 5 atm） 条件下四种醚类-空气混合气的层流燃烧特性，并优化了醚类燃料化学反应动力学机理，通过反应路径、火焰结构和敏感性分析对比了不同醚类-空气混合气层流火焰速度； 除此之外，本文基于火焰传播过程中定容燃烧弹内压力数据，对比分析了不同醚类-空气混合气的爆炸特性和压力振荡特性，并探究了定容燃烧弹内压力振荡产生原因及机理。 本文主要创新性结论如下： （1） ETBE、 MTBE、 DIPE 和 TAME 四种醚类-空气混合气的层流火焰速度随着初 始温度的升高而升高，随着初始压力的升高而减小，而且层流火焰速度峰值出现在当量比 1.1 附近；工况相同时， ETBE、 MTBE、 DIPE 和 TAME 四种醚类-空气混合物的层流火焰速度基本上满足如下规律： Su0(TAME) > Su0(DIPE) > Su0(ETBE) ≈ Su0(MTBE)，但是它们之间的差距不超过 3 cm/s。 （2） Curran 和 Creck 机理均不能很好地预测 ETBE、 MTBE、 DIPE 和 TAME-空气混合气的层流火焰速度； 基于 Curran 和 Creck 机理优化的 Modified Curran 机理则能够 很好地预测 ETBE 和 MTBE-空气混合气的层流火焰速度，对 DIPE 和 TAME-空气混合气的层流火焰速度的预测也有很大的改善，而且 Modified Curran 机理对四种醚类-空气混合气层流火焰速度之间的大小关系也预测的很好； Modified Curran 机理与 Curran 机理和 Creck 之间的差异主要在于 IC4H8 子机理和底层机理。 （3）相同工况下， ETBE、 MTBE、 DIPE 和 TAME 四种醚类燃料的爆炸特性分别呈现下列规律： pmax(TAME) > pmax(DIPE) > pmax(ETBE) ≈ pmax(MTBE)， t-pmax(TAME) <t-pmax(DIPE) < t-pmax(ETBE) ≈ t-pmax(MTBE) ， (dp/dt)max(TAME) > (dp/dt)max(DIPE) >(dp/dt)max(ETBE) ≈ (dp/dt)max(MTBE)和 KG(TAME) > KG (DIPE) > KG (ETBE) ≈ KG (MTBE)， 但是这四种醚类的爆炸特性之间的差异较小，呈现上述规律可以从绝热火焰温度和燃烧速率两个方面做出解释； ETBE、 MTBE、 DIPE 和 TAME 四种醚类燃料在压力和当量比均较高的工况下均会出现压力振荡，压力振荡会使得爆炸压力、最高压力升高率和爆燃指数大幅增加且可能超过理论计算值， 并且燃烧速率加快， 爆炸延迟大幅缩短。 （4） ETBE、 Ethanol、 Isooctane 和国Ⅴ95#汽油四种燃料中 Ethanol 层流火焰速度最快，其余三种燃料层流火焰速度非常接近； ETBE、 Ethanol 和 Isooctane 三者层流火焰速度之间的差异主要由化学动力学主导； ETBE、 Ethanol、 Isooctane 和国Ⅴ95#汽油四种燃料中，汽油火焰前锋面稳定性最差，其余三种燃料稳定性相当； ETBE、 Ethanol 和 Isooctane 三种燃料爆炸压力实验值和绝热值之间大小关系呈现相反的趋势，主要原因是 Ethanol 燃烧更加充分以及热量损失更小，而且这三种燃料爆炸特性的差距主要是由它们的燃烧速率上的差异造成的。 （5） 定容燃烧弹内的压力振荡主要是由火焰加速过程中产生的压力波与火焰自身 的相互影响所引起的，压力波会使燃烧速率发生波动而造成压力振荡，并且压力波和燃烧速率波动之间存在反馈效应；火焰加速和混合气能量密度对压力波的产生起至关重要的作用；替换稀释气（He 和 CO2）则能够有效抑制压力振荡。

Keyword ：

爆炸特性 层流燃烧特性 高碳醚类 化学反应动力学 压力振荡特性

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

面对我国汽车工业的现状，汽油机在未来一段时间内还将作为汽车主流的动力源。为响应国家节能减排的号召，汽油机上通过采用缸内直喷与涡轮增压相结合的技术手段已经成为发展趋势。采用增压后通过提高发动机升功率，可以极大强化发动机性能，减少有害气体的排放。在几种涡轮增压器型式中，可变截面涡轮增压器（VGT）对发动机性能的提升效果最佳，但一直以来由于受材料成本的限制，其一般用于高档轿车上。近年来，国内工业体系的进步，为汽油机上普遍采用可变截面涡轮增压器提供了可能，但是国内无论从性能还是控制策略的研究上都比较少，为此本文开展了一些列相关的研究。 本文首先对带有VGT的1.33L排量的缸内直喷汽油机在一维仿真软件GT-Power中进行了建模并得到了实验验证，之后研究了稳态下VGT开度对发动机性能的影响规律，并基于此规律开发相应的控制策略，利用Simulink软件搭建VGT控制模型。通过与GT-Power中发动机模型相耦合运行，对发动机瞬态情况进行了仿真分析，并对瞬态工况下的控制算法进行了研究。本文研究重点放到了外特性下VGT开度对发动机性能的影响规律以及节气门以不同开启速率由50°角开度达到全开时瞬态过程，主要研究结论如下： （1）通过减小VGT开度，提高增压压力可以极大提高进气质量流量，从而获得较大的扭矩输出，在低速工况下，需要更小VGT开度；在发动机中等转速3000r•min-1-3500r•min-1范围内，油耗存在最低值，当发动机处于低速工况时随着VGT开度的增大，油耗先减小后增加； （2）对于装配的该款VGT，压气机效率随发动机转速的增加而增加，同发动机转速下，压气机效率随VGT开度增加而减小，但对于涡轮效率来讲，当VGT开度较大时，其效率随转速增加而增加； （3）以增压压力为控制目标，分别类比柴油机VGT控制模式和基于涡轮增压器能量平衡方程设计两种控制策略并进行对比，发现后者控制效果更佳； （4）对所设计的控制策略，在发动机处于中高速运行时瞬态响应性较佳，尤其是当节气门瞬时打开时，发动机扭矩达到90%稳态值时仅需1.5s，增压压力的跟随时间在2-5s左右；但低速工况响应时间仍然较长，因此需要继续完善低速策略； （5）对控制策略中反馈算法进行对比分析，发现在发动机低速工况时采用模糊控制算法响应时间明显缩短，而中高速时采用PID反馈算法更优越，因此实际控制中采用模糊和PID综合控制效果最佳。

Keyword ：

可变截面涡轮增压器 控制策略 汽油机 数值模拟

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

二冲程发动机结构简单、功重比大，因此被多数小型无人机采用。但传统的化油器式供油系统已满足不了无人机对发动机日益严苛的性能需求。采用夹气喷射缸内直喷系统能有效促进混合气雾化，减少燃油短路损失，从而降低发动机的油耗，改良其动力性。本文以ZIP50化油器式二冲程发动机为对象开发了稳定可靠的夹气喷射电控系统。 本文主要研究工作：在ZIP50化油器式二冲程发动机上研发出夹气喷射电子控制系统。对夹气喷射整个控制方案的硬件与软件进行了详细研究。在硬件方面，对整个电控系统的传感器及执行器进行了选型，并根据传感器信号采集要求与执行器驱动要求设计了ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）主要的硬件电路；重点对ECU底层控制软件进行了开发。开发的程序采用了前后台的结构，并应用了模块化的编程。所开发的子模块包括发动机正时同步、点火输出控制、喷油喷气输出控制、信号采集与数据处理、通信模块驱动、故障诊断、Bootloader等，另外还初步开发了不同工况控制策略模块。随后，用信号发生器对本文所开发的电控系统的点火驱动、喷油驱动、喷气驱动等主要底层驱动模块进行了验证，并验证了Bootloader模块的功能。最后，对所开发的夹气喷射电控系统进行了初步的发动机台架试验，进一步验证系统的可靠性并获得了发动机的基本喷油脉宽MAP、喷气脉宽MAP以及一些负荷特性、速度特性及耗油量等试验结果。 试验研究表明：本文所开发的电控系统硬件部分工作可靠，各个底层软件模块运行正常，逻辑正确。它可以采集发动机各个工况所需要的外界参数，精确地执行发动机需要的喷油、点火动作，满足发动机在所有工况的稳定运行要求。夹气喷射供油方案极大地改善了燃油的雾化，使发动机在使用煤油为燃料时可以稳定、高效运行。缸内直喷夹气喷射系统相较与以前的化油器式供油系统，能有效的避免燃油的扫气过程的短路损失，明显的降低了发动机的燃油消耗率，最低燃油消耗率为310 ，相比于化油器式的400 以上，燃油消耗率降低了22.5%。同时，发动机的动力性和排放也有相应的改善。

Keyword ：

电控系统 二冲程发动机 夹气喷射

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

一种可视化缸内直喷快速压缩燃烧实验装置，采用直线加速系统将惯性质量加速到10m/s，利用惯性撞击原理，使活塞组件快速前行，压缩气缸内气体，压缩终了活塞组件被锁止机构锁死，此时高压共轨系统将燃油喷入燃烧室燃烧；通过缸压传感器和高速摄影系统监测燃烧室内压力变化和燃料喷射、燃烧及湍流的耦合过程；本发明的平均压缩速度可达10.0m/s，压缩比可达25，可模拟中等转速发动机缸内燃烧状况；本发明可以针对不同性质的燃料，方便快捷地调整燃烧室初始温度和形状、压缩比、涡流强度、涡流方向、气体成分等控制参数，可实现气、液体燃料的均质混合气压缩燃烧、均质混合气火花点火燃烧、缸内直喷压缩着火、均质混合气进气‑缸内直喷引燃等多种方式燃烧过程。

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

二冲程发动机凭借机体结构简单紧凑便于灵活安装布置、机体重量轻、升功率大等特点成为小型航空发动机首选的动力装置。对于民用活塞式二冲程发动机来说，燃料以汽油为主，燃油经济性和排放问题是衡量一款二冲程发动机的重要指标。对于军用活塞式二冲程发动机来说，考虑到某些特殊领域对燃料在运输和存储过程中安全性，必须采用重油作为燃料。在燃烧方式上，采用火花点火的燃烧方式，则可使发动机在小压缩比条件下燃用重油，从而降低对发动机机体结构强度的要求。近些年国外已经开始着手研究可以燃用重油的火花点火式二冲程活塞发动机，并且已经取得了一系列阶段性研究成果。同国外相比，国内在小型二冲程发动机直喷化和可以燃用重油的小型二冲程发动机上的研究还比较少。 本文针对小排量二冲程发动机在不同领域对燃料要求的不同，在采用缸内直喷技术基础上，对涉及的问题进行了一系列研究，其中主要包括燃油控制策略和程序算法的研究、二冲程发动机整机建模数值计算研究、发动机台架试验和标定研究等，主要的工作和结论如下： 搭建了二冲程发动机的台架试验平台，成功实现了发动机的点火起动和稳定运行。在发动机试验台架上对各工况控制策略进行了试验验证，结果表明本文制定的控制策略能够较好的满足各工况对发动机控制的需求。 应用GT-POWER软件搭建了二冲程发动机工作循环数值仿真计算模型，并且验证所建模型及其模型参数的设置的合理性和准确性，满足工程上对模型误差的要求。在此基础之上，利用仿真模型根据控制需求计算获得了发动机循环喷油量MAP和喷油相位MAP的初始值，减少了后期标定的工作量，提高了工作效率。 完成了发动机喷射系统的停机工况、起动工况、怠速工况、稳定工况、急加急减工况和超速工况的控制策略和算法，分析了影响发动机循环喷油量的因素，给出了针对进气压力参数、缸体温度参数、蓄电池电压参数和燃油温度参数的发动机循环喷油量修正策略。 研究了低速低负荷工况、中高负荷工况和全负荷工况喷油相位和循环喷油量对发动机性能（动力性、经济性和排放）的影响。对于低速、低负荷工况，当喷油相位相同时，随着节气门开度的增大，发动机HC排放水平和燃油消耗率会有一定程度的降低；而且随着喷油相位由小到大递增的过程中，发动机HC排放和燃油消耗率呈现先降低后升高的趋势。试验还表明如果喷油时刻过早，则不利于发动机稳定连续的工作，很可能造成发动机“失火”。对于中、高负荷工况和全负荷工况，随着循环喷油量的增加，发动机的扭矩特性呈现先增大后减小的趋势，而燃油消耗率则呈现出先减小后增大的趋势。

Keyword ：

电控 二冲程发动机 灵活燃料 数值计算 直喷

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。