火花点火发动机

摘要： 为了满足未来更为严格的排放法规要求,以某款传统柴油发动机为例,采用一维GT-Power和三维CFD仿真软件搭建火花点火式甲醇发动机的一维、三维物理模型,通过调整点火时刻,分析不同的当量比和EGR率对发动机排放的影响。研究结果表明:随着点火时刻的推迟,CO排放先减少后增加,NO_(x)排放和CO_(2)排放都减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0,其中点火角为-10°ATDC时,排放性较好;点火角为-10°ATDC时,随着当量比增大,CO排放增加,NO_(x)排放减少,CO_(2)排放则先增加后减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0;点火角为-10°ATDC时,随着EGR率增大,CO排放增大,NO_(x)和CO_(2)的排放都减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0。

摘要： 本田公司近期开发出了1款1.0 L汽油直喷涡轮增压发动机,兼具出色的环保性能和优越的驾驶性能。与配备了可变气门正时和升程电子控制系统(VTEC)的直列4缸涡轮增压发动机的燃烧过程一样,该款发动机采用了相同的设计理念,并通过相关技术尽可能降低摩擦。在欧洲行驶循环条件下,与该机型相匹配的车型,其燃油经济性最多可改善约26%,驾驶性能最多可提升约20%。

摘要： 本田公司近期开发出了1款1.0 L汽油直喷涡轮增压发动机,兼具出色的环保性能和优越的驾驶性能.与配备了可变气门正时和升程电子控制系统(VTEC)的直列4缸涡轮增压发动机的燃烧过程一样,该款发动机采用了相同的设计理念,并通过相关技术尽可能降低摩擦.在欧洲行驶循环条件下,与该机型相匹配的车型,其燃油经济性最多可改善约26％,驾驶性能最多可提升约20％.

摘要： Effects of butanol isomers on characteristics of combustion and emission were studied on PFI SI engine. Experiments were operated under the condition of 3 and 5 bar brake mean effective pressure (BMEP) engine loads and different equivalence ratios (Φ=0.83-1.25) with engine speed of 1200 r/min using blends made of 70 vol.％ gasoline and 30 vol.％ butanol isomers (N30, S30, I30 and T30). The results indicated that compared with gasoline, all butanol isomer blends have higher cylinder pressure. N30 has the highest and most advanced peak pressure, and T30 shows a higher brake specific fuel consumption (BSFC) and lower brake thermal efficiency (BTE). N30 presents a lower UHC emissions and I30 has slightly higher CO emissions than other blends. For unregulated emissions, compared with gasoline, butanol isomer blends have higher acetaldehyde, and N30 produces a higher emission of 1,3-butadiene than other blends. A reduction in benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) has been found with butanol isomer blends.%本文研究了丁醇同分异构体与汽油混合燃料在进气道喷射的火花点火发动机中的燃烧和排放特性.试验在发动机转速为1200 r/min、发动机负荷为3 bar BMEP和5 bar BMEP以及不同混合气空燃比条件下(Φ=0.83～1.25)进行,使用了70％体积比的纯汽油和30％体积比的丁醇同分异构体混合燃料(N30,S30,I30和T30).结果表明,相比于纯汽油,所有的丁醇同分异构体/汽油混合燃料表现出更高的缸内压力,其中N30有最高的缸内压力峰值和最早的缸内压力峰值相位;T30表现出较高的brake燃油消耗率(BSFC)和较低的制动热效率(BTE);相比于其他燃料,N30的UHC排放较低而I30的CO排放较高.在非常规排放物特性方面,相比于纯汽油,丁醇同分异构体/汽油混合燃料有较高的乙醛排放;相比于其他混合燃料,N30的1,3-丁二烯排放较高.使用丁醇同分异构体/汽油混合燃料可以有效地抑制单环芳烃类质(BTEX)的排放.

摘要： 为研究燃料组分变化对煤层气发动机性能的影响,在一台火花点火发动机上进行了煤层气发动机运转稳定性试验研究,探明了稀燃极限以及燃料当量比、煤层气各组分混合比对发动机的经济性及运转稳定性的影响,并采用掺氢燃烧的方式研究了掺氢量对煤层气发动机稀燃极限及循环变动的改善作用.试验结果表明:煤层气中CO2含量对发动机的经济性及运转稳定性均有较大影响,随着CO2含量的升高,有效热效率逐渐下降、并在较高CO2含量时急剧恶化,发动机的循环变动系数增加;掺氢能够有效拓展稀燃极限,随掺氢量的升高煤层气发动机的工作稳定性有明显改善,即使在较低当量比条件下采用较高的H2含量仍能获得较理想的循环变动系数(COVIMEP小于5%).%We conducted experimental research on the operational stability of coal-bed gas to study the effect of component variation on performance of an SI (spark ignition) engine.The lean-burn limit and the influence of the equivalence ratio and component mixing ratio of the blended fuel on the engine economy and operation stability were obtained.The lean-burn limit and cyclic variation were improved via hydrogen additives.The results showed the composition of carbon dioxide (CO2) greatly influenced both engine economy and operation stability.As CO2 concentration increased,there was a gradual decrease in brake thermal efficiency.However,there was a sharp decline in the brake thermal efficiency in the high CO2 concentration range.It also led to higher cyclic variation.Hydrogen additives resulted in a wider lean-burn limit,and the operation stability of the coal-bed gas engine improved with increasing H2 concentration.Ideal operation stability could be obtained when the COVIMEP (coefficient of cyclic variation of IMEP) was less than 5%,even under low equivalence ratio conditions due to high H2 component.

摘要： In view of the poor stability and large cyclic variations in biogas engines, experimental studies on variable component biomass ( CH4-H2-CO-CO2 ) engine operation stability were carried out on a 337 cc displacement spark ignition engine by employing bottled gases which includes CH4 , H2 and CO2 to simulate actual biogas.The influences of fuel and CO2 components on combustion stability were investigated, and an influence law of cyclic changes in the engine with changes in the fuel component was developed.The results show that engine operation stability is influenced strongly by fuel component.Under low H2 content conditions, CO2 content has a dominant effect on combustion stability.An increase in CO2 content could induce an increase in cyclic variation and lead to partial burning under special circumstances .However, under high H2 content conditions, the effect of CO2 content on combustion weakens gradually, and the effect is not obvious when the H2 content reaches 50%.Under constant H2 content conditions, variations in CH4 and CO contents have no obvious influence on biogas combustion.%针对生物质燃气发动机运转稳定性差、循环变动大的问题，采用瓶装气体模拟实际生物质燃气的方法，在一台火花点火发动机上进行了变组分生物质燃气（CH 4－H2－CO－CO2）发动机的循环变动试验研究，分析了各可燃组分及CO2含量变化对发动机工作稳定性的影响，给出了燃料组分变化对发动机循环变动的影响规律。结果表明，燃料组分变化对燃烧稳定性的影响情况有较大差异：在当量比固定且燃料组分中H2含量较少时，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，在个别条件下导致部分燃烧的发生；随H2含量增加，CO2含量对燃烧的影响作用逐渐减弱，当H2含量达到50％时CO2含量对燃烧的影响作用已不明显；H2含量固定时，CH4及CO含量的变化对混合燃料的燃烧并无明显影响。

摘要： 降低活塞摩擦是改善发动机燃油经济性的有效途径.研究的目的是考察最佳的活塞裙部涂层图案.在分析活塞的润滑状态后得知,除膨胀行程外,活塞都是在流体润滑状态下工作的.因此,在活塞裙部涂覆带图案的涂层可以减少滑动区域.采用裙部涂覆被试图案涂层的活塞,测量发动机的燃油耗,以及活塞的摩擦力.结果表明,如在活塞裙部反推力侧涂覆带竖纹图案的涂层,可降低活塞的摩擦损失,从而降低发动机的燃油耗.

摘要： 采用大涡模拟的方法对一台燃用压缩天然气(CNG)/CO2混合气体燃料的火花点火发动机缸内湍流涡团与火焰面的相互作用过程开展了模拟计算研究.基于OpenFOAM开源CFD程序包建立了AKTIM-Euler点火模型和PaSR-LES燃烧模型,并采用耦合多面体顶点运动与梅斯基特算法的求解方法构建了发动机动网格.经过对计算结果的分析可知:随着可燃气体中惰性气体组分的增加,湍流火焰传播速率下降,涡对结构对火焰面皱褶的作用减弱,火焰面在达到相同皱褶度的时间向后推迟,其皱褶度的升高率也随之下降;随着发动机转速的增大,火焰面受到涡团卷吸与拉伸的作用增大,局部容易形成环形火焰面的现象.

摘要： 基于一台可变压缩比火花点火(SI)单缸发动机,在不同废气再循环(EGR率为0～20％)、不同压缩比(8、9、10和11)下,对发动机燃烧和排放特性进行对比分析.结果表明:随着EGR率的增大,滞燃期和燃烧持续期变长,瞬时放热率曲线峰值减小并后移,缸内压力和最高平均燃烧温度降低.而增大压缩比则使滞燃期和燃烧持续期变短,缸内压力和燃烧温度升高.同时,NOx排放随EGR率的增大而降低,当压缩比为9时,20％ EGR率比无EGR时降低了92％,但随着压缩比增大NOx排放增多.CO和HC排放在EGR率较小时无明显变化,但随压缩比增大而减小,当EGR为5％时,CO和HC排放最高降低7.8％和27％.

摘要： 随着环保要求的日益严格,车用发动机燃烧过程的实时检测和控制必将成为未来发展的主要目标.文章概述了火花塞离子电流法和火花塞光纤传感器在火花点火发动机燃烧过程的实时检测与控制技术中的应用.

摘要： 本文在HH368Q火花点火发动机上开展了燃用含有不同体积百分比氮气(0％、5％、10％、20％、30％)的模拟煤层气的试验研究,对煤层气中氮气影响进行了定量分析.研究结果表明,随着氮气含量的增大,发动机平均有效压力有所降低,比燃油消耗率增大;当过量空气系数λ大于0.8且氮气含量少于20％时,氮气含量对发动机特性和排放影响不大,稍作调整即可在天然气发动机上进行使用.

摘要： 在一台天然气掺氢的火花点火发动机上，开展了掺氢比和过量空气系数对发动机排放性能的研究。研究结果表明：在掺氢比一定时，过量空气系数对HC、CO、NOx 和CO2 排放有较大的影响。在相同过量空气系数下，随着掺氢比的增加，HC 有所降低，特别是稀燃下的HC 排放有大幅度的降低。NOx 排放则随掺氢比的增加而增加。CO2 排放随掺氢比的增加而减少。掺氢后可以提高发动机的稀燃极限，稀燃条件下发动机可以得到较低的HC、CO、CO2 和NOx 排放。

摘要： 介绍了一种火花点火发动机在点火和燃烧中所产生的离子和离子信号的特征及其应用.论述了离子信号采集和测量方法的基本原理、点火和火焰前锋以及燃烧后焰区中离子信号的基本特征,分析了信号波形与偏置电压的关系,以及爆震和失火时后焰区离子信号的波形特点.表明该信号包含了大量的燃烧信息,可用于爆震的在线测量和失火的故障诊断.

摘要： Kantor模型表明来自上一个循环的废气的影响是火花点火发动机产生循环变动的一个重要原因,这一结果是基于一些模型假设得来的,而这些假设错误地描述了新鲜混合气和废气所经历的热力学过程.我们的研究表明在Kantor模型中忽略的废气定容放热(blowdown)过程和可变残余废气质量分数可以在很大程度上减小循环变动,然而在Kantor模型中未考虑的来自上一个循环的未燃燃油则明显使下一个循环的循环变动加剧,三者相互作用导致循环变动减弱甚至消失.采用一个修正的Kantor模型,我们考察了主要的发动机运行参数对排气温度和指示功的均值和标准差的影响,在合理的参数范围内,没有循环变动出现,只有选取极端不合理的模型参数,循环变动方出现.即使是Kantor模型,循环变动也只出现在相当极端,甚至是故意选择的模型参数的情况下.

摘要： 该文介绍碳氢燃料的自燃化学过程的实验研究结果。该项实验研究是在一台倒拖发动机上进行的。实验中研究了进气温度、燃料辛烷值、发动机转速和压缩比对燃料气化和自燃的影响。对实验中的燃料自燃变化规律，以及自燃从无到有的连续循环间的放热过程进行了总结，并对实验中的一些特殊的现象进行了可能的解释，指出焰前反应中间产物的某些特性及其对焰前反应的重要影响。

摘要： 本文拟选取包括异辛烷、正庚烷、甲苯、正戊烯和甲基环己烷在内的典型汽油替代组分来代替汽油,建立零维双区燃烧模型和可用能模型来模拟93#和97#汽油在火花点火(SI)发动机中的燃烧过程,分析了空燃比、压缩比、燃烧起始角和转速对燃烧过程中压力、温度、系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量的影响.结果表明,从模型中油品对可用能及可用能损失影响不大,且转速对系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量随转角的变化规律的影响也不明显;在燃烧过程中,转速对提高空燃比、缩短燃烧持续期、推迟点火都对降低可用能损失有利.

摘要： 本文拟选取包括异辛烷、正庚烷、甲苯、正戊烯和甲基环己烷在内的典型汽油替代组分来代替汽油,建立零维双区燃烧模型和可用能模型来模拟93#和97#汽油在火花点火(SI)发动机中的燃烧过程,分析了空燃比、压缩比、燃烧起始角和转速对燃烧过程中压力、温度、系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量的影响.结果表明,从模型中油品对可用能及可用能损失影响不大,且转速对系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量随转角的变化规律的影响也不明显;在燃烧过程中,转速对提高空燃比、缩短燃烧持续期、推迟点火都对降低可用能损失有利.

摘要： 本文拟选取包括异辛烷、正庚烷、甲苯、正戊烯和甲基环己烷在内的典型汽油替代组分来代替汽油,建立零维双区燃烧模型和可用能模型来模拟93#和97#汽油在火花点火(SI)发动机中的燃烧过程,分析了空燃比、压缩比、燃烧起始角和转速对燃烧过程中压力、温度、系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量的影响.结果表明,从模型中油品对可用能及可用能损失影响不大,且转速对系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量随转角的变化规律的影响也不明显;在燃烧过程中,转速对提高空燃比、缩短燃烧持续期、推迟点火都对降低可用能损失有利.

摘要： 本文拟选取包括异辛烷、正庚烷、甲苯、正戊烯和甲基环己烷在内的典型汽油替代组分来代替汽油,建立零维双区燃烧模型和可用能模型来模拟93#和97#汽油在火花点火(SI)发动机中的燃烧过程,分析了空燃比、压缩比、燃烧起始角和转速对燃烧过程中压力、温度、系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量的影响.结果表明,从模型中油品对可用能及可用能损失影响不大,且转速对系统可用能和不可逆因素引起的可用能损失变化量随转角的变化规律的影响也不明显;在燃烧过程中,转速对提高空燃比、缩短燃烧持续期、推迟点火都对降低可用能损失有利.

摘要： 本发明涉及火花点火式发动机的异常燃烧检测方法及运用了此方法的火花点火式发动机，其中在发动机的低转速且高负载区域(R)从振动传感器获取的振动强度的最大值(最大振动强度)(Vmax)为指定的阈值(X)以上时，将火花塞的点火时期从位于压缩上止点的延迟角侧的常规时的点火时期进一步向延迟角侧改变。如果点火时期向延迟角侧变化之后获取的最大振动强度(Vmax2)大于点火时期向延迟角侧变化之前获取的最大振动强度(Vmax1)，则判定为发生早燃。另外，使用检测发动机的缸内压力的缸内压传感器，也能够以与上述同样的方法来判定有无早燃。由此，使用振动传感器或缸内压传感器，能将早燃与爆震区别开来且能切实地检测早燃。

摘要： 本发明涉及火花点火式发动机的控制方法及火花点火式发动机。在本发明中，可确实避免发生早燃。本发明的控制方法实施根据发动机的转速（Ne）和负荷（Ce）及环境条件推定不发生早燃的有效压缩比的上限值的极限有效压缩比（CR_max）的工序；推定当前有效压缩比（CR）的工序；计算作为裕度（CR_mrg）的从极限有效压缩比（CR_max）中减掉有效压缩比（CR）的值的工序；降低发动机主体的有效压缩比（CR），使裕度（CR_mrg）达到不随着环境条件变化而设定为一定值的最小裕度（CR_mrg0）以上的工序。

摘要： 一种火花点火式直喷发动机及其控制方法，其中控制装置在发动机主体运转状态处于设定在高负载区域的低速侧区域中的特定运转区域时，将有效压缩比设定在10以上，使点火时期相对于MTB延迟，执行喷射至少两次燃料的分割喷射，在特定运转区域中的速度相对低的第一速度区域将点火时期的延迟量设定得大于在速度相对高的第二速度区域时的点火时期的延迟量，并且在第一速度区域将分割喷射的最终阶段的喷射时期设定在压缩冲程前半期，在第二速度区域将分割喷射的最终阶段的喷射时期设定在进气冲程后期并且将在最终阶段前喷射的喷射阶段的至少一喷射时期设定在进气冲程中期。由此可在特定运转区域有效地抑制爆震并且实现高压缩比发动机带来的高转矩化。

摘要： 公开了一种使用含有二甲醚和丙烷的改进的组合物作为燃料的火花点火内燃机的操作方法。与用丙烷作燃料的发动机在相同的条件下操作产生的污染物的量比较，结合到本发明的发动机产生较少量的某些大气污染物例如一氧化碳和未燃烧的烃。还公开了一种改进的燃料组合物，与例如丙烷比较，其显示较低的蒸汽压，因此是比较容易液化和运输的。

摘要： 一种用于操作火花点火内燃发动机（1）或按火花点火操作模式操作的双燃料内燃发动机（1）的方法，其中，经由油路（3）向待操作的内燃发动机（1）供应润滑油，其中，检测当前在油路（3）中使用的用于润滑的润滑油的总碱值的测量值和/或氧化的测量值，其中，取决于所确立的总碱值的测量值和/或取决于所确立的氧化的测量值，来确定油路（3）的更换油量，其中，从油路（3）中去除当前使用的润滑油达到对应于更换油量的程度，其中，将新的润滑油供应到油路（3）达到对应于更换油量的程度。

摘要： 一种火花点火式直喷发动机及其控制方法，其中控制装置在发动机主体运转状态处于设定在高负载区域的低速侧区域中的特定运转区域时，将有效压缩比设定在10以上，使点火时期相对于MTB延迟，执行喷射至少两次燃料的分割喷射，在特定运转区域中的速度相对低的第一速度区域将点火时期的延迟量设定得大于在速度相对高的第二速度区域时的点火时期的延迟量，并且在第一速度区域将分割喷射的最终阶段的喷射时期设定在压缩冲程前半期，在第二速度区域将分割喷射的最终阶段的喷射时期设定在进气冲程后期并且将在最终阶段前喷射的喷射阶段的至少一喷射时期设定在进气冲程中期。由此可在特定运转区域有效地抑制爆震并且实现高压缩比发动机带来的高转矩化。

摘要： 本发明涉及火花点火式发动机的控制方法及火花点火式发动机。在本发明中，可确实避免发生早燃。本发明的控制方法实施根据发动机的转速（Ne）和负荷（Ce）及环境条件推定不发生早燃的有效压缩比的上限值的极限有效压缩比（CR_max）的工序；推定当前有效压缩比（CR）的工序；计算作为裕度（CR_mrg）的从极限有效压缩比（CR_max）中减掉有效压缩比（CR）的值的工序；降低发动机主体的有效压缩比（CR），使裕度（CR_mrg）达到不随着环境条件变化而设定为一定值的最小裕度（CR_mrg0）以上的工序。

摘要： 本发明涉及火花点火式发动机的异常燃烧检测方法及运用了此方法的火花点火式发动机，其中在发动机的低转速且高负载区域(R)从振动传感器获取的振动强度的最大值(最大振动强度)(Vmax)为指定的阈值(X)以上时，将火花塞的点火时期从位于压缩上止点的延迟角侧的常规时的点火时期进一步向延迟角侧改变。如果点火时期向延迟角侧变化之后获取的最大振动强度(Vmax2)大于点火时期向延迟角侧变化之前获取的最大振动强度(Vmax1)，则判定为发生早燃。另外，使用检测发动机的缸内压力的缸内压传感器，也能够以与上述同样的方法来判定有无早燃。由此，使用振动传感器或缸内压传感器，能将早燃与爆震区别开来且能切实地检测早燃。

摘要： 公开了一种使用含有二甲醚和丙烷的改进的组合物作为燃料的火花点火内燃机的操作方法。与用丙烷作燃料的发动机在相同的条件下操作产生的污染物的量比较，结合到本发明的发动机产生较少量的某些大气污染物例如一氧化碳和未燃烧的烃。还公开了一种改进的燃料组合物，与例如丙烷比较，其显示较低的蒸汽压，因此是比较容易液化和运输的。

摘要： 本发明涉及带有用于点燃气态的燃料空气混合物的点火装置的燃气发动机，特别是火花点火燃气发动机。它用于燃烧气态的燃料空气混合物，带有至少一个伸入主燃烧室或者预燃室中的用于点燃气态的燃料空气混合物的点火装置。该点火装置具有高压燃气喷射器和带有热力学的屏蔽部（6）的加热元件（5）。该加热元件（5）到高压燃气喷射器（4）的距离这样选择，即借助高压燃气喷射器（4）输入的气态的燃料在加热元件（5）的区域中定义一个体积（7），在该体积中加热元件（5）可以在起动过程中主动地提供用于点燃高度压缩的气态的燃料的自行点火温度，这样该高度压缩的自行点火的气态的燃料又能够作为输入主燃烧室（1）的燃气量的点火装置。