直喷汽油机

摘要： 本文研究了排气门关闭正时(EVCT)耦合点火正时(IT)对火花点火汽油直喷(GDI)发动机在5种不同工况下燃烧、性能和微粒排放的影响。研究结果表明,EVCT的延迟导致燃烧持续期(CA5-CA90)延长和燃烧中心(CA50)延迟。而IT的提前可以提前CA50,缩短燃烧持续期。EVCT结合IT可有效改善发动机油耗和微粒排放,有效燃油消耗率(BSFC)可降低4.66%,微粒总数最多可减少95%。随着负荷或转速的增加,EVCT对微粒排放和燃料消耗的影响减弱。

摘要： 为了清晰地观察缸内的状态,采用配备光学玻璃缸套的单缸发动机.粒子图像测速技术(PIV)用于对进气道高滚流改造进行量化评价,相比原始进气道,滚流比为原来的1.67倍.点火能量从65 mJ增加到300 mJ,在无油喷射状态下,高能点火的电弧更长,但长电弧有被短路的可能.长电弧持续时间更长,峰值面积约为普通点火的4倍.研究了点火能量和滚流强度在不同过量空气系数下对燃烧稳定性、稀燃极限和燃烧过程的影响.结果表明:高能点火能使稀燃极限的过量空气系数扩大0.2,而高滚流能使燃烧循环变动降低50%.在微观层面上,火焰变动存在显著差异.高能点火较大的火焰变动有助于初始火核的形成和火焰的传播.累积放热时刻(MFB 50-90)这段时间内稳定的火焰对整体燃烧稳定性起主导作用,是高能点火能扩大稀燃极限的重要原因.

摘要： 为了满足日益严格的排放和油耗标准要求,合理优化喷油正时和喷油压力已成为降低排放和油耗的关键措施之一。在某小型直喷增压汽油机上的研究结果表明:适当提高喷油压力和加大喷油提前角,可有效降低PN排放和油耗,喷油提前角过大或者过小都会使PN排放升高。在冷机(冷却水温度为40°C)工况,喷油压力和喷油提前角对PN排放和油耗的影响趋势一致。在3 000 r/min以下,优化的喷油提前角为280~300°CA BTDC;在3 000~5 000 r/min,优化的喷油提前角为300~320°CA BTDC。

摘要： 针对我国节能减排的发展战略,直喷汽油机需要更加灵活准确的气门控制机构.凸轮驱动式液压可变气门机构可以降低泵气损失、实现米勒循环和提高燃烧效率,具有较好的应用前景.本文介绍一种凸轮驱动式电液可变气门机构的特点及其工作模式,并对比分析了应用不同配气机构的发动机在动力性和经济性的表现,可以得出:采用凸轮驱动式液压可变气门机构的发动机在此方面具有明显优势.

摘要： 我国能源供给越来越紧张,人们更加注重车用发动机的燃油经济性,其中汽油机稀薄燃烧技术能够有效改进汽油机燃油经济性.基于此,笔者主要针对主动预燃室式直喷汽油机稀薄燃烧性能进行研究.仿真实践证明:稀薄燃烧能够有效减少油耗,提升发动机热效率;同时采用主动预燃室系统,有效拓展稀燃极限,减少氮氧化物排放量.

摘要： 为了揭示多缸发动机各缸燃烧过程的差异及其影响因素,针对一款先进车用直列4缸增压直喷汽油机,基于AVL试验台架分别开展外特性和部分负荷工况下的试验研究.通过对比分析各缸燃烧过程参数及关联参数,得出各缸燃烧不均匀性的变化规律及影响因素.研究结果表明:在外特性下,随着转速增加,各缸平均指示压力(pIME)的不均匀性增加,泵气平均有效压力(pPME)的不均匀性变化不明显,各缸pIME相对偏差基本在6％以内;在部分负荷下,各缸pIME、最高爆发压力、pPME、最大缸压升高率的不均匀性随着负荷增加逐渐上升,但各缸燃烧循环变动率、50％燃烧点位置的不均匀性随着负荷增加基本不变,各缸10％～90％燃烧持续期的不均匀性随负荷增加而下降;pPME在一定程度上缓解了各缸pIME的不均匀性.

摘要： 本文采用分离涡模拟方法(Detached Eddy Simulation, DES)研究内燃机瞬态缸内流动,并对模拟结果进行了实验验证,分析了缸内滚流运动、湍动能的时间演化及空间分布。研究表明,对于缸内滚流运动,在进气下止点附近,缸内才形成明显的大尺度滚流,在压缩上止点附近,由于活塞的挤压作用,滚流破碎成小尺度涡团。压缩后期由于滚流破碎能量加速向小尺度湍流传递,湍动能出现第二峰值。进气冲程在气门处由于自由剪切作用,导致缸内湍动能大幅升高。气门关闭后,湍流较强的区域位于缸壁和活塞顶面,由滚流与壁面的剪切作用产生。

摘要： 当前随着国民生活水平的提高,人们在出行方式上发生了巨大变化,现阶段很多国民都会选择自驾出行,这也代表了我国汽车的保有量将会持续增加.通过开发新型的发动机技术,确保降低汽车能耗和尾气排放,是当前汽车行业追求的主要目标.通过使用EGR技术能够有效提高汽车的进气压力,从而减小经济损失,降低缸内的最高压力能够抑制爆裂和震动,进而降低了发动机的污染物排放量.基于此,本文对比分析了米勒循环结合EGR对直喷汽油机性能的影响.

摘要： 基于一维和三维仿真,以某高压缩比直喷汽油机为研究对象,分析节气门与LIVC对负荷控制的敏感程度,引入Atkinson率研究进气门晚关(LIVC)对发动机性能的影响及机理,并分析不同LIVC策略下进气和压缩行程的流动差异.结果表明,在Atkinson率对面心值、泵气损失和理论循环热效率的综合影响下,在2000r/min@120N·m工况,指示热效率随Atkinson率先增大后减小,存在最佳Atkinson率使热效率最高.在流动分析中发现,进气行程中LIVC74的瞬态滚流比和湍动能较LIVC0小,燃油与空气的混合状况稍差,600°CA时,LIVC的进气回流作用使得滚流中心偏向排气侧,但是压缩后期二者湍动能分布和大小趋于一致.

摘要： 基于光学单缸机和高速摄像系统,对直喷汽油机冷起动工况燃油两次喷射策略进行了可视化研究.试验采用两台高速摄像机同时从相互垂直的方向燃油在气缸内的喷雾与燃烧过程,通过碳烟瞬态采集系统、NOx和HC快速排放分析仪对碳烟、NOx和HC进行记录分析,通过燃烧分析仪对燃烧稳定性进行了分析.研究表明:在冷起动工况,第二次喷油正时过晚,燃油撞击活塞顶形成油膜,雾化不充分,会导致碳烟排放过高;第二次喷油正时过早,燃烧的稳定性降低;此外,增加第一次喷射的燃油比例,可以改善碳烟、NOx和HC排放,燃烧稳定性略有降低.

摘要： 本文采用三维流体分析软件CONVERGE,对一款直喷汽油机的缸内流动和喷雾进行计算和分析.基于定容弹喷雾测试数据完成对喷雾的标定,计算喷雾模型在贯穿距、SMD和喷雾形态上与试验取得较好的一致性.在此基础上计算和分析了三个喷雾落点方案对缸内流场、壁面油膜和混合气分布的影响,指导喷油器选型和喷雾优化.

摘要： 通过添加甲醇和乙醇两种含氧燃料得到E10、E20和M5、M15燃料,对直喷汽油机启动过程的PAHs排放进行了研究.结果表明,E10燃料在20°C冷启动和80°C热启动所排放的PAHs总浓度较纯汽油分别降低了39.03％和23.78％;M15燃料在20°C冷启动和80°C热启动所排放的PAHs总浓度较纯汽油分别降低了30.17％和66.06％.在不同水温下排放的PAHs毒性评估中得出,20°C冷启动时,G、E10、M15三种燃料排放的PAHs总BEQ值分别为1167.28ppb、895.93ppb和916.71ppb,E10、M15较G分别降低了23.25％和21.47％;80°C热启动时,G、E10、M15三种燃料排放的PAHs总BEQ值分别为650.72ppb、440.77ppb和322.34ppb,E10、M15较G分别降低了33.26％和50.46％;G、E10、M15三种燃料80°C热启动分别较各自20°C冷启动降低了44.25％、50.80％和64.84％.

摘要： 基于一台1.5L涡轮增压直喷汽油机,应用连续可变气门升程(CVVL)机构,进行试验.结果显示,使用CVVL控制负荷后,部分负荷虽然泵气损失及机械损失均有一定降低,但油耗降低不明显.针对试验结果进行分析,发现使用CVVL控制负荷后,进气门升程及开启持续期均变小,对应的有效压缩比降低,理论热效率有所降低;进、排气相位的优化,导致排气损失增加,造成CVVL的优势不能够充分发挥.针对压缩比及排气门开启持续期进行优化,将CVVL系统的优势最大程度发挥出来,实现部分工况节油8％的效果.

摘要： 利用定容喷雾试验装置及可视化单缸光学发动机,试验研究了中置喷油器喷雾及燃烧特性,结合模拟仿真软件分析了燃油湿壁的主要影响因素,明确了缸内湿壁与喷雾特性的关系,并针对湿壁问题提出优化设计方案.研究结果表明,采用多次喷射可有效减小单次喷射的油柬的贯穿距,从而减小湿壁的可能性.根据工况匹配合适的喷油正时可有效减小油束对活塞顶的冲击倾向.通过改善喷雾锥角和喷雾落点等参数,可降低油束冲击活塞顶和缸壁的概率,并有效减少缸壁油膜的累积量.

摘要： 以某自然吸气高压缩比直喷汽油机为研究对象,利用一维软件和三维软件软件对汽油机的工作过程进行了数值模拟,探究了超高滚流进气系统在高热效率燃烧系统中对燃烧性能的趋势性影响,研究中共设计了三款不同滚流比气道和四种计算方案,对不同计算方案的瞬态滚流比、瞬态湍动能、缸内速度场、当量比分布、放热率和缸内平均压力等进行了对比分析,研究结果表明:滚流比的大小影响缸内混合气的分布和湍动能的强度,较强的滚流比可以将更多能量保留到上止点附近,提高点火时刻缸内平均湍动能,从而影响缸内燃烧,进而影响发动机的性能;带凹坑的活塞形状设计可以避免滚流不同带来的湍动能偏心问题,可以使火花塞处在湍动能较高区域,有利于点火之后火焰的迅速传播;在此燃烧系统中,滚流比增大到一定程度,缸内的平均压力峰值再难提高,对性能的增益已接近极限,过高的滚流比对发动机性能的提升已无明显作用.

摘要： 汽油直喷点燃式(GDI)发动机由于其压缩比高、节流损失小,因此热效率高,已成为汽油机的主流.但是GDI发动机颗粒物排放高于传统进气道喷射汽油机,所以减少GDI发动机碳烟的研究尤为重要.本文结合发动机台架试验和三维数值模拟分析了GDI发动机喷雾、燃烧、碳烟生成过程.研究结果表明,混合气浓区、池火是碳烟生成的主要原因;早喷工况,燃油撞击活塞顶部形成油膜,燃烧过程出现池火现象,碳烟生成量明显增加;晚喷工况,油气混合时间较短形成了局部浓区,导致碳烟质量增加.相同工况下两次喷射策略有助于实现均匀混合气,显著降低缸内碳烟的生成.

摘要： 本文基于缸内直喷(GDI)汽油机试验,研究了在理论空燃比和稀薄燃烧工况下,EGR对发动机离子电流特性的影响.结果表明:在理论空燃比工况下,加入EGR可使离子电流相位滞后;离子电流相位CA_Ion10和CA_Ion50与燃烧相位变化一致,始终滞后于燃烧始点CA10和燃烧中心CA50-定的曲轴转角;加入EGR可使离子电流幅值减小,并且离子电流幅值特征参数Ion_max、Ion_integral和燃烧幅值特征参数P_max、IMEP均与EGR率有高于0.9的线性相关性;加入EGR可使离子电流特征参数的循环变动系数增大.在稀薄燃烧工况下,当空燃比较小时,EGR对离子电流相位特征参数CA_Ion10、CA_Ion50、CA_Ion90和离子电流幅值特征参数Ion_max的影响较大;当空燃比较大时,影响比较微弱.

摘要： 随着从纤维素大规模制取2-甲基呋喃(MF)等呋喃类物质的生产工艺研发成功,MF被认为是一种具备较大应用潜力的替代燃料.本研究围绕MF在发动机上的应用,从MF的喷雾特性、层流火焰速度、缸内火焰速度、缸内OH分布等方面,综合研究了MF应用于直喷汽油机的喷雾与燃烧的相关特性.通过与汽油/异辛烷的对比,讨论了MF作为替代燃料的优势.结果表明,MF与汽油的宏观喷雾特性相似,粒径更小;MF的层流火焰速度明显高于异辛烷,缸内燃烧的滞燃期和燃烧持续期均短于异辛烷,其火焰峰值速度与异辛烷最高相差25％;缸内激光诱导荧光测量OH的结果证明了MF的高温反应比异辛烷更加迅速和强烈.

摘要： 一种汽油机化油器的供油机构，包括进油通道、油泵、出油通道、和与油泵相连通的通气管，通气管上设有第二限流阀。还涉及一种汽油机，本实用新型具有如下的优点：它不仅能使汽油机在平直的路况下稳定运行，还能使汽油机在起伏不平路况下稳定运行，避免汽油机自动熄火。它对现有的供油机构改动小，易于装配，限流阀简单易得，生产成本低。

摘要： 一种汽油机化油器的节流型供油机构及汽油机，包括进油通道、油泵和出油通道，出油通道包括与化油器相连通的进油嘴，所述进油嘴内设有限流体，限流体上设有限流孔。本实用新型具有如下的优点：本实用新型能使汽油机在平直的路况下稳定运行，还能使汽油机在起伏不平路况下稳定运行，避免汽油机自动熄火；本实用新型对现有的供油机构改动小，易于装配，限流体简单易得，生产成本低。

摘要： 一种汽油机化油器的限流型供油机构及汽油机，包括进油通道、油泵和出油通道，所述出油通道上设有限流阀，油泵的出油端通过一根油管与限流阀一端连通，限流阀的另一端通过另一根油管与化油器的进油端连通。本实用新型具有如下的优点：它不仅能使汽油机在平直的路况下稳定运行，还能使汽油机在起伏不平路况下稳定运行，避免汽油机自动熄火。它对现有的供油机构改动小，易于装配，限流阀简单易得，生产成本低。

摘要： 一种汽油机化油器的分流型供油机构及汽油机，包括进油通道、油泵和出油通道，所述出油通道包括三个通道和一个三通阀，三通阀的进油口通过第一通道与油泵相连通，三通阀的第一出油口通过第二通道与化油器相连通，三通阀的第二个出油口通过第三通阀道与油箱相连通。本实用新型具有如下的优点：本实用新型能使汽油机在平直的路况下稳定运行，还能使汽油机在起伏不平路况下稳定运行，避免汽油机自动熄火；本实用新型对现有的供油机构改动小，易于装配，三通阀简单易得，生产成本低。

摘要： 本发明公开了一种缸内直喷汽油机及缸内直喷汽油机掺烧方法。缸内直喷汽油机，包括：氢气喷入系统和设置有汽油喷嘴的汽缸，氢气喷入系统包括供氢单元、控制单元和至少一个氢气高压喷嘴，氢气高压喷嘴与供氢单元连接，控制单元与氢气高压喷嘴电联；氢气高压喷嘴设置在汽缸上远离汽油喷嘴的一侧。本发明提供的缸内直喷汽油机结构简单紧凑，缸内直喷汽油机掺烧方法科学合理，克服了现有技术的诸多缺点，实现了燃料燃烧充分，燃油利用率高，有效减少碳氢排放；同时提高缸内平均指示有效压力，增大发动机动力输出。实现发动机经济性、排放性和动力性俱佳的优点。

摘要： 本发明提供了一种直喷汽油机供油系统及汽油机及汽车，所述直喷汽油机供油系统包括燃油箱、燃油滤清器、二位二通电磁阀、电控燃油泵、高压油泵、喷油器总成、转速传感器和电控单元；所述燃油滤清器出口端与二位二通电磁阀进口端连接，所述二位二通电磁阀的一个出口和电控燃油泵进口端连接，另一个出口与高压油泵进口端连接；所述电控燃油泵及高压油泵的出口端均与喷油器总成进口端连接；所述转速传感器与电控单元信号输入端连接，所述电控单元信号输出端分别与二位二通电磁阀及电控燃油泵的执行元件连接。本发明所述的直喷汽油机供油系统解决了发动机在低速运转工况高压油泵噪音大的问题，同时满足了发动机高速运转工况对燃油喷射压力的要求。

摘要： 本发明涉及一种缸内直喷汽油机喷油落点开发方法，包括：从喷油器单体所在的局部坐标系中读取每个喷孔的喷油落点的局部坐标值，求解在发动机全局坐标系下的每个喷孔的出油点位置和对应的喷油落点坐标；建立每个喷孔对应的局部坐标系；建立缸内喷雾CFD模型；在高性能计算机上开展缸内喷雾CFD仿真计算，获得缸内混合气均匀性指数、缸套湿壁率和活塞湿壁率；搭建自动优化工作流；将每个喷孔的喷油落点的局部坐标值设置为优化参数，将缸内混合气均匀性指数、缸套湿壁率和活塞湿壁率设置为优化响应值，开展喷油落点自动优化过程，获得缸内混合气均匀性指数最大，且缸套湿壁率和活塞湿壁率最小的最优喷油落点方案，最终完成喷油落点开发。

摘要： 本发明属于汽车发动机控制技术领域，具体涉及一种增压直喷汽油机的电子节气门控制方法。本发明的一种增压直喷汽油机的电子节气门控制方法，应用于汽车增压直喷汽油机进气系统，通过对节气门闭环PID控制参数进行自学习更新，能够提高增压直喷汽油机电子节气门闭环动态控制精度；确定了节气门闭环PID控制I项自学习条件，以保证自学习更新的准确性，进而提高增压直喷汽油机电子节气门闭环动态控制精度；确定了节气门闭环PID控制I项参数自学习的四种工况，并进行不同工况下的自学习更新存储，以及限制不同工况下过渡时I项值变化率，得出最终I项学习值，能够进一步提升增压直喷汽油机电子节气门闭环动态控制精度，并保证控制系统的稳定性。

摘要： 本实用新型提供了一种直喷汽油机预燃结构及直喷汽油机，该预燃结构包括固定在气缸盖上的壳体，以及点火装置，壳体的内部形成有预燃室，收容在壳体内的点火装置，将高压电引入到预燃室内；于壳体的底部形成有多个通孔，多个通孔连通预燃室和形成在气缸盖内的主燃室，各通孔的喷射路径中心线和气缸盖的中心线的夹角为大于45°的锐角。本实用新型的直喷汽油机预燃结构，混合气在预燃室内被点燃并通过多个通孔向主燃室传递，形成多个着火点，并通过设计通孔角度，能够有效提高预燃效果。

摘要： 本实用新型涉及一种缸内直喷汽油机燃烧室，主要包含燃烧室顶面、燃烧室曲顶面、燃烧室内壁面和燃烧室底面，所述燃烧室内壁面及底面设有五个螺旋导流面，所述导流面以燃烧室底面的一凸起成中心对称，所述凸起正上方设有喷油器，所述喷油器的前后方分别设有一支火花塞。发动机运行过程中，燃油经喷油器喷入燃烧室，通过燃烧室凸起结构，将燃油引导致燃烧室底部的导流面，燃油和空气在燃烧室内混合，并经螺旋导流面向上翻滚至火花塞处，火花塞跳火引燃混合气，两个花塞同时点火提高了燃烧速度及点火可靠性，加快火焰传播速度，并降低排放。