稀燃条件下甲醇汽油发动机燃烧和排放特性的试验研究

稀燃条件下甲醇汽油发动机燃烧和排放特性的试验研究
稀燃条件下甲醇汽油发动机燃烧和排放特性的试验研究

第39卷第2期 2018年P月

内燃机工程

Chinese Internal Combustion Engine Engineering

Vol. 39 No. 2

April. 2018

文章编号!1000 — 0925(2018) 02 — 0048 —0&390022

稀燃条件下甲醇汽油发动机燃烧和排放特性的试验研究

黄震!,金兆辉!,姜北平!,任瑞雪2,安东%洪伟1

(1.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130022;

2.长春一汽四环发动机制造有限公司,长春130000)

Experimental Study on Combustion and Emission Characteristics of

a Lean Burn Engine Fueled with Methanol/Gasoline

H U A N G Zhen1J N Z h a o h u i1J A N G B e ip in g1,R E N R uixue2,A N D on g2,HONG W si1

(1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control,Jilin University,Changchun 130022,China;

2. Changchun FAW Sihuan Engine Manufacture Co.,Ltd.,Changchun 130000,China)

Abstract ;The combustion and emission characteristics of a GDI turbocharged engine fueled with

different methanol/gasoline blends respectively were investigated under lean burn conditions. Results show

that under lean b urn conditions,the equivalent fuel consumption tends to decrease first and then increase

with the mixture concentration getting thinner. It will increasewith the rise of methanol/gasolin lower than the original. In the p rocess of the mixture getting thinner,the peak cylinder pressure and

combustion temperature decrease,while thecombustiondurationandcycle-to-cyclevariabilitygradually

increase,Under leanburnconditions,t h e CO emissions t end t o decrease and t h e HC emissions decrease firs t

and the increase,while t h e NO:, emissions increase firs t and t h en decrease,and will decrease with the

increase of the volume fractionofmethanol. Moreover,when theengineoperateswithmethanol/gasoline

blends,t h e emission levels of NO:, and CO are lower t h an w i t h gasoline opera t i o n.

摘要;在一台汽油缸内直喷(GDI)增压发动机上,研究了稀燃条件下燃用不同甲醇汽油

混合燃料的燃烧特性和排放特性。试验结果表明:稀燃条件下,随混合气农度逐渐变稀,当量

燃油消耗率呈现出先降低后升高的趋势,并且随着甲醇比例的增加,当量燃油消耗率增加,但

均低于原机。在混合气逐渐变稀的过程中,燃烧时缸压峰值和燃烧温度总的变化趋势是逐渐

降低,而燃烧持续期和循环变动率逐渐升高。稀燃条件下,C O排放量逐渐降低,碳氢化合物

排放呈先降低后增加的趋势。NO。排放量总的变化趋势是先增大后逐渐降低,随着甲醇体积

分数的增加,NO。的排放量逐渐降低,且3种甲醇、汽油混合燃料的NO。*C O排放量都低于

油燃 。

关键词;GDI发动机;甲醇汽油;稀薄燃烧;燃烧特性;排放特性

Key words;GDI engine;methanol/gasoline; lean burn;combustioncharacteristi c s;

emission charact e ris t i c s

DOI;10. 13949/j. cnki. nrjgc. 2018. 02. 008

中图分类号;TK411+.2 文献标识码;A

收稿日期;2017-04-10 修回日期;2017-05-04

基金项目:国家自然科学基金项目(51276080);吉林省自然科学基金项目(20170101137JC)

Found Project:National Science Foundation of China(51276080) ;The Jilin National Science Foundation(20170101137JC)

作者筒介:黄震"<<1一),男,硕士,主要研究方向为内燃机工作过程优化与控制,huangzhen%lu@qq. com;

姜北平(通信作者),女,工程师,主要研究方向为内燃机工作过程优化与控制,jiangbp@https://www.360docs.net/doc/7313882679.html,。

汽油机电控tmp

发动机部分思考题 综述 1、 电喷发动机和化油器式发动机相比,有什么优缺点? 第一.进气管道中没有狭窄的喉管,空气流动阻力小,充气性能好因此输出功率也较大。第二.混合气分配均匀性较好。第三.可以随着发动机使用工况以及使用场合的变化而配制一个最佳的混合气成分,这种最佳混合气成分可同时按照发动机的经济性,动力性,特别是按减少排放有害物的要求来确定。第四.具有良好的加速等过渡性能另外汽油电控喷射系统不像化油器那样在进气管内留有相当的油膜层,这对于降低油耗也有一定的好处 汽油喷射发动机与化油器式发动机相比,突出的优点是能准确控制混合气的质量,保证气缸内的燃料燃烧完全,使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来,同时它还提高了发动机的充气效率,增加了发动机的功率和扭矩 化油器缺点: 燃油雾化质量受空气密度的影响; 空燃比受空气密度的影响; 多缸混合不均匀; 负荷变动造成油耗和排放恶化; 体积效率低;化油器结冰; 发动机姿态受限制; 发动机倒拖影响排放和油耗; 电喷发动机 喷油量、点火时刻及能量等完全由控制器软件“柔性”控制,因此,汽油机性能可以大大优化。 或:单点喷射发动机和化油器式发动机相比,在哪些方面得到了改进? 单点喷射发动机的各缸混合器的均匀性总体上优于化油器式发动机。单点喷射可以改善燃烧状况,提高燃油经济性,降低废气排放。成本比多点燃油喷射系统低,易于替代用化油器的车辆。 或:电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗?降低排放?提高动力性能? 降低排放可以通过控制: 1.空燃比, 2.三元催化器, 3. 监控排放, 4.稀薄燃烧, 5.结合EGR废气再循环 降低油耗可以通过控制: 1. 空然比, 2.怠速转速, 3.滑行或下坡时断油及停缸, 4.增大气门叠开角, 5.稀薄燃烧

汽车发动机原理第4章 练习题

第4章练习题 一、解释术语 1、不规则燃烧 2、点火提前角 3、空燃比 二、选择题 1.提高汽油机的压缩比,要相应提高所使用汽油的() A、热值 B、点火能量 C、辛烷值 D、馏程 2.汽油机的燃烧过程是() A、温度传播过程 B、压力传播过程 C、热量传播过程 D、火焰传播过程 3、汽油机混合气形成过程中,燃料()、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。 A、喷射 B、雾化 C、蒸发 D、混合 4、下面列出的()属于汽油机的燃烧特点。 A、空气过量 B、有时缺氧 C、扩散燃烧 D、混合气不均匀 5、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气() A、自燃 B、被火花塞点燃 C、火焰传播不到 D、被压缩 6、汽油机的火焰速度是() A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 7、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大,为此,可采取()的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 三、填空题 1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点,可以将汽油机燃烧过程分为、和三个阶段。 2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。 3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋 势。

4、对液态燃料,其混合气形成过程包括两个基本阶段: 和。 5、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。 6、发动机转速增加时,应该相应地____________点火提前角。 7、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多 少。 四、简答题 1、P—φ图上画出汽油机正常燃烧,爆震燃烧和早燃的示功图,并简要说明它们的区别? 2. 用示功图说明汽油机点火提前角过大、过小,对燃烧过程和发动机性能的影响。 3. 汽油机燃烧室组织适当的紊流运动的作用有哪些?

柴油发动机

我估计你们大多都没有开过柴油车,柴油发动机的寿命比汽油车长多了,你们知不知道长途客车一年跑的路程相当你开一辈子私家车的里程,长途客车的发动机一般要跑一百万公里后才大修,一些好一点的柴油车到车子报废发动机都不大修,柴油发动机耐疲劳性好,长时间跑高速或者爬坡都不会像汽油车那样出现动力衰竭,特别是在带空调的时候。但是他的缺点也很明显,噪音比汽油车大,提速慢,冬天预热时间长,振动也大一些,柴油车真的不容易坏,你们别凭空瞎猜了。 ----------------柴油发动机和汽油发动机优点和缺点我看了很多有关柴油发动机和汽油发动机优点和缺点的讨论,发现很多朋友没有同时长时间开柴油车和汽油车的经历,我有这方面的经验和大家交流一下。 汽油发动机优点(相对柴油发动机):安静,提速快,马力大,转速高。 缺点:耗油,扭矩弱,发动机老化后容易自燃,易出现动力衰竭(长时间大负荷工作时如爬坡,带空调的情况下),排气温度高,增压器寿命短(如果是增压发动机),消声器等寿命短。 柴油发动机的优点(相对汽油发动机):扭矩大,动力足,发动机耐用寿命长,故障少,省油,安全(不会自燃)排气温度低,增压器寿命长(几乎和发动机一样),排气管消声器寿命长,长时间高速行驶爬坡动力不会衰竭。 缺点:噪音大,转速低,马力小,振动大,冬天预热时间长,启动困难一些。 很多朋友始终没有明白马力,功率,扭矩,很我们通常说的动力是什么关系,简单说一下,我们都知道:发动机转速乘以扭矩等于功率(马力),但是柴油发动机的马力(功率)和汽油发动机的马力(功率)在实际工作时表现出来是两回事情,因为汽油发动机的转速大约是6000转左右,而柴油发动机的转速大约是3000转左右,因此同样马力(功率)的柴油发动机扭矩(我们一般说的动力)是汽油发动机的2倍(大约),而同样马力(功率)的汽油发动机转速是柴油发动机的2倍(大约)。所以我们就感觉到实际开车的时候同样马力的柴油车比汽油车有力的多,同样马力的汽油车比柴油车快的多。举个例子,本田2.4的汽油发动机是180马力,康明斯柴油发动机(东风153货车)也是180马力,本田2.4可以跑到200多码,康明斯可以拉20吨货,,但是康明斯空车也只能跑100来码,本田2.4的发动机如果安装在货车上他又能拉多重呢?????????? 如果柴油发动机和汽油发动机同样配备在一种轿车上,一般柴油发动机比汽油发动机功率小一些,因此也省油的多。由于物理性能不一样,汽油发动机提速快的多,极速高一些,柴油发动机动力足一些(在爬坡和重负荷带空调的时候)省油的多。

柴油发动机与汽油发动机的区别

汽油发动机一般将汽油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀作功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。 汽油机汽车具有转速高(轿车用汽油机转速可高达5000—6000转/分,货车用汽油机达4000转/分左右)质量轻、工作时噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。如最近上市的一汽大众生产的TDI1.7升柴油轿车比1.6升汽油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较汽油机低(一般最高转速在2500—3000转/分左右)、质量大、制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其最高转速可达5000转/分。 通常,柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。柴油发动机与汽油发动机相比具有功率大,寿命长,动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比汽油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于汽油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大。近年来,柴油发动机采用涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油发动机汽车的排放已达到欧III、欧IV排放标准。在欧洲,柴油轿车比较普及,随着环保与节能可持续发展的严格要求,今后汽车,特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、宝来柴油轿车,并已在国内部分城市上市。 汽车在一定的使用条件下,以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力称为汽车的燃料经济性。汽车燃料经济性是汽车的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗费用占到汽车运行费用的37%左右。影响汽车燃料经济性的主要因素有:从汽车本身讲,首先要提高发动机的热效率、进气效率和降低摩擦损失。其次要减少车身重量,减少空气阻力,减少车轮的滚动阻力。第三,提高传动效率,合理匹配变速比。从使用方面讲,不同等级的路面跑起来耗油不同。交通拥挤、堵塞严重的状况与畅通行驶的耗油完全不同。风、雨、气候变化对汽车的耗油量都有影响。驾驶者的技术对耗油水平也有很重要的作用。影响汽车燃料油经济性的因素十分多,其中最主要的还是汽车发动机本身。 无论是汽油发动机还是柴油发动机,它们都属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。 作为日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然气高出近1倍,比汽油高出10%以上。与汽油相比,柴油不易挥发,着火点较高,不易因偶然情况被点燃或发生爆炸。由于两者挥发性和燃点的不同,导致使用这两种燃料的发动机有不同的点火方式。

发动机原理——第四章-汽油机混合气形成和燃烧..

第四章 汽油机混合气形成和燃烧 汽油机与柴油机相比主要有如下特点: 汽油机 柴油机 1 点燃式。 压燃式。 2 τi 影响小。 τi 影响大。 3 进入汽缸的是混合气,混合时间长。 进入汽缸的是新鲜空气,混合时间短。 4 T max 高,热负荷大。 p max 高,机械负荷大。 5 压缩比低,ε = 6~10。 压缩比高,ε = 12~22。 6 有爆燃问题。 有工作粗暴问题。 7 组织气流运动的目的是为了 组织气流运动的目的是为了 加速火焰传播,防止爆燃。 促进燃油与空气更好地混合。 §4-1 汽油机混合气形成 一、混合气形成过程 1 喉口流速↑ → P ↓ → 雾化效果↑ 2 节气门开度↑ → 喉口真空度?p n ↑, 进气管真空度?p i ↓ → 从 ??p p n i <到??p p n i > 3. 节气门开度一定, n ↑ →

?p n ↑, ?p i ↑ 4. 节气门开度↓,n ↑ → ?p n ↑ → 蒸发性↑ 进气温度↑ → 蒸发性↑ 二、理想化油器特性与供油系校正 (一) 理想化油器特性 各种工况下满足最佳性能要求的理想混合比 — 试验结果。 1 影响因素 (1) 转速n — 影响较小。 (2) 负荷 — 影响大。 2 空燃比A F /=空气质量 燃料质量 经济混合气 A / F = 17 功率混合气 A / F = 12~14 怠速混合气 A / F = 10~12.4 (1) 常用工况 — 中等负荷要求提供经济混合气。 (2) 负荷 > 90% 以及怠速, 低速下 — 加浓。 (二) 简单化油器特性 单纯依靠喉口真空度? p n 决定供油量的化油器。 节气门开度变化 → A/F 变化 ?p n ↑ → A/F ↓ — 混合气浓 与理想化油器有差异, 不能满足 汽油机要求。 (三) 主供油系校正

汽油机速度负荷特性试验报告

汽油机性能试验报告 班级:汽91 姓名:周子超 学号:2009010741 试验时间:2012年4月20日 组别:13

一、试验目的: 1.通过电涡流测功机测量汽油机的速度特性、负荷特性; 2.了解认识试验中对汽油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、空燃比、排气温 度的测量方法; 3.通过整理试验数据点,得到汽油机的速度特性、负荷特性曲线,做出相关分析总结 分析对比; 二、实验对象: 表1:汽油机参数 三、试验设备: 表2:主要测试设备表

四、试验台架系统简图: 图1:台架系统简图 第一部分:速度特性 五、试验原理: 1.速度特性试验原理: 利用控制室里的测功机操作面板调节发动机节气门开度稳定为23%。 调节旋钮,使转速以等差400r/min依次递增,本实验中从1200r/min开始增加。转速每增大400r/min,状态稳定后记录此时的油耗值、空燃比和进气流量,同时利用计算机软件操作界面记录下此时的转速、扭矩等参数平均值。 边记录,便进行燃油消耗率计算,当燃油消耗率达到500~600(g/kW?h)时即可。 2.记录数据注意事项: ⑴实验前先需要预热发动机,使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验; ⑵在每次改变n后,系统都需要一定的时间达到稳定的状态,所以每次改变n之 后都需要等待一段时间,等参数稳定之后方可进行记录; ⑶油耗的测量需要利用油耗仪两次测量取平均值; 六、实验数据记录: 1.手工记录数据:

表格 3:汽油机速度特性数据表格(手写记录) 2. 软件记录数据: 表格 4:汽油机速度特性数据表格(电脑记录) 七、试验数据整理及分析: 1. 发动机功率校正: 校正公式:eo a e P P α=(点燃机); 1.2 0.699 ( )( )298 a d T p α=; 其中: eo P —校正有效功率,KW ; P e —实测有效功率; T —进气温度,K ; P d —进气干空气压,d W P P P =- P —进气总压,KPa ; P w —水蒸气分压,KPa ; 发动机标准进气状态为:

汽油发动机柴油发动机的区别

汽油发动机和柴油发动机都属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。汽油发动机与柴油发动机的最主要的区别在于燃料物理特性所引起的点火方式的区别,从而表现出各自不同的热效率、经济性,以及外形特点等。详见下表的比较。 汽油发动机中,油气混合气进入气缸后,在压缩接近终了时由火花塞点燃。因此,汽油发动机需要一套控制何时让火花塞工作的点火系统,为保证汽油机的正常工作,必须精确控制火花塞放电的时刻和火花能量的大小,故燃料供给系和点火系是发生故障比例较高的部位。此外由于汽油的燃点较低,汽油机的压缩比就不能太高,以免油气自燃,因此其热效率和经济性较柴油机为差。汽油机的优点在于其体积小、重量轻、价格便宜、起动性好,最大功率时的转速高,工作中振动及噪声小。因此在载客汽车,特别是轿车中,汽油机得到了广泛的应用,特别是在我们国家目前生产的绝大多数轿车,都是采用汽油发动机作为自己的动力系统。柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此,柴油发动机无需点火系。同时,柴油机的供油系统也相对简单,因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机,同时在相

同功率的情况下,柴油机的扭矩大,最大功率时的转速低,适合于载货汽车的使用。柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外,柴油机工作粗暴,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难。在环保方面,柴油机的二氧化碳排放平均比汽油机的低30%-35%。 比较关心柴油发动机的车友常常会发现,同排量的汽油车和柴油车,在功率和扭矩上会有很大差别。一般来说同排量的柴油发动机比汽油发动机要小得多,但扭矩却更大。例如曾经装配在一汽大众宝来上的TDI柴油发动机,采用了多项先进技术,排量为1.9升涡轮增压,功率却只有100马力,比同样装配在宝来上的1.8升涡轮增压汽油发动机的功率小近三分之一,而扭矩则达到240nm,比这台1.8T汽油发动机要大20牛米。这是为什么呢,它们之间怎么会有如此大的差别呢。 这是由于柴油的燃烧特性决定的,也正因为其这种燃烧特性,导致了柴油发动机与汽油发动机不同的工作方式。 我们知道柴油发动机和汽油发动机相比虽然也要经过吸气、压缩、做功和排气四个行程,但由于这两种燃料的燃烧特性不同,它们之间采用了不同的点火方式。 普通汽油发动机在进气时是吸入的油气混合物,而这些混合气体在压缩以后,通过火花塞将其点燃。 而柴油发动机在进气行程吸入的是纯空气,当压缩行程时活塞快接近上止点时,柴油机的喷油泵将柴油加压通过喷油器喷入气缸,与压缩后的高温高压空气混合,形成可燃混合气。由于柴油发动机的压缩比很高,所以在压缩终止后气缸内的压力和温度仍然很高,大大超过柴油的自燃温度,因此在很短的时间内便与空气混合立即自燃。这时气缸内压力、温度同时升高,在高压的推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转做功,废气经排气管排放到大气中。因此我们可以看出,柴油发动机并没有点火系统,它是采用压燃式的,而汽油发动机才是真正由点火系统“点燃”的。 柴油发动机采用这样的“点火”方式,是由于其燃烧特性决定的。柴油与汽油截然不同,它不容易被点燃,像我们平时直接用火苗去点燃一碗柴油,是很难点燃的。柴油这种特性导致了其燃烧速度很慢,而且柴油发动机这样的压燃方式也注定发动机难以将转速设计得很高,因为无力从燃烧速度还是“点燃”的方式来看,柴油发动机的“点火”和燃烧速度都不可能达到汽油发动机的水平。 因此柴油发动机的转速一般都不高。我们知道,发动机的功率是通过扭矩乘以转速得来,在扭矩一定的前提下转速越小它的功率值也就越小。在汽油发动机领域,工程师们一般也都

汽油机电控燃油喷射系统简介

一、按燃油喷射系统的控制方式分类 发动机汽油喷射系统按控制方式的不同,可分为机械式,机电结合式和电子控制式汽油喷射系统。 1.机械式汽油喷射系统 机械式汽油喷射系统是指利用机械控制实现汽油的连续喷射系统,它是由德国波许公司研制成功,并安装在奔驰、奥迪轿车上的K--Jetronic系统。K-Jetronic 型机械式汽油喷射系统如图1-19所示。该系统的空气计量器与燃油分配器组合成一体,空气流量计的流量计量板随流经空气的多少在空气漏斗中上下浮动,通过标杆传动机械使燃油分配器的控制柱塞上下移动,调节燃油计量槽开度的大小来控制喷油量,以此控制混合气的空燃比。 2.机电结合式汽油喷射系统 机电结合式汽油喷射系统(KE-Jetronic)是由德国波许公司在K-Jetronic基础上改进而成,如图1-20所示。它与K型机械式汽油喷射系统的区别在于燃油分配器上安装了一个由ECU控制的电液式压差调节器。ECU根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器的动作。通过改变燃油分配器燃油计量槽进出口油压差,调节燃油供给量,达到对不同工况时可燃混合气空燃比的修正。 3. 电控式汽油喷射系统 电控式汽油喷器应用电子控制单元直接控制燃油喷射和电子点火系统,如图1-21所示。国产桑塔纳2000GLI、捷达GT、GTX,以及富康、切诺基汽车燃油喷射系统都为电子控制式燃油喷射系统。 在该系统中,燃油供给方式是喷油器把高于进气歧管压力300KPa的燃油喷入进气门附近与空气混合,喷油器由ECU控制喷油脉冲,每次喷油持续时间一般为2-10MS。喷油持续时间越长,喷油量越大。 它的进气系统中的空气计量装置(空气流量计或进气压力传感器)检测进气量并转变成电信号输入ECU,曲轴转角传感器检测曲轴转角并转变成电信号输入ECU用于计算发动机的转速,ECU根据进气量信号和转速信号计算基本喷油量,再根据冷却液温度传感器和其他传感器检测的电信号修正基本喷油量,最后确定实际喷油量。ECU还要根据节气门位置传感器输入的节气门不同开度信号,使发动机在不同工况下按不同的模式控制喷油量。在节气门关闭、发动机怠速工况下,ECU将增加喷油持续时间,供给浓混合气,使怠速保持稳定运转;节气门在中、小开度、发动机部分负荷工作时,ECU提供较稀的混合气,以节省燃油;当节气门接近半开或全开、发动机大负荷或满负荷工作时,ECU将供给较浓的功率混合气,保证发动机输出最大功率,以满足使用要求。

汽油机基础知识

1.汽油机在压缩行程中温度已经远远高于汽油的点燃温度,为什么还需要点火塞来点火呢? 压缩行程的温度确实高于汽油机的燃点。但这个燃点温度指的是在标准大气压力条件下的温度。压缩行程,当活塞达到上止点的时候,燃烧室的气压大约在10个标准大气压力以上,伴随着压力的增加,燃油气体的燃点也相应变高了。所以没有提前点燃。有趣的是,在压缩行程达到上止点的时候,燃油的燃点被提高到了刚刚超过自然温度之上。这个时候,只需要火花塞一个小火星,就瞬间爆发。 2.为什么汽油发动机混合气过浓,会导致动力不足,油耗增加,温度升高? 汽缸的空间有限,在这个有限空间里,只有空气和汽油按一定的比例混合才能达到最佳燃烧效果。否则不论油多了还是少了,都会使燃烧效率低下。过浓,则空气少,氧气也就少了,油还没有烧完氧气就没了,所以油耗增加了,燃烧没有达到额定值,所以动力不足。不完全燃烧使大量的热没有转化为动力,而是以热量的形式散失了,所以温度升高。 3.为什么汽油发动机用点燃式而柴油机用压燃式? 汽油能承受的压缩比低,当达到汽油压缩比时汽油并没有压燃,故用点燃式。如果压缩比过大就会产生爆炸。而柴油承受的压缩比较大能够压燃而又不发生爆炸,故用压燃式。从汽油的性质说起,汽油沸点低,容易气化和点燃,故使用点燃的点火方式,空气和汽油混合形成的可燃混合气点燃后作功;柴油的比重比汽油大,不易点燃和气化,但柴油在高温高压下自然温度低,因此柴油机采用压缩空气的办法提高了压力和温度使压缩空气超过了柴油的自然温度,这时喷入柴油,柴油经短暂的混合后自行发火燃烧做功。 柴油不易点燃的主要原因是由于柴油不容易挥发成气体。能与空气接触的就只有液面上很少的一层。所以柴油机需要把柴油喷成雾状(变成很多小液滴),就是为了增大柴油的表面积,好让其迅速燃烧。而汽油非常容易挥发,即使火源不接触汽油液面,也可引起燃烧(电影中常有这样的镜头:火柴离汽油的表面还有一点点距离,汽油就轰然燃烧起来。)所以汽油机不需要高压空气,直接喷入汽油,就可以用火花塞直接点燃。 4.汽油和柴油的燃点问题 一般的燃点定义,是指在容器中加热直至燃烧的温度,也叫自燃点。从这个概念上来讲,柴油燃点低。柴油的燃点220℃,汽油的燃点427℃,不过这是理论值,也和油品质量有关。 石油行业有个闪点和燃点的检测方法,该方法是使用点燃的方式来测试。从这个概念上来讲是汽油的燃点低。但实际上,轻油一般都不会使用该方法来测试燃点,是使用该标准的人人为的或是想当然的扩展了该方法的使用范围。 所以说,柴油的燃点低,这是确定无疑的,我们所讲的燃点是指自燃点而不是别的什么。 5.为什么柴油车动力强? 两者燃烧方式不同,汽油是点燃式,点燃瞬间爆发。柴油是压燃同时持续喷射供油,动力持续上升。两者的压缩比也不同,柴油要大于汽油。所以柴油动力更强。 6. 为什么汽油会分90或97……? 汽油的标号,即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高,抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好,其辛烷值定为100;正庚烷的抗爆性差,在汽油机上容易发生爆震,其辛烷值定为0。如果汽油的标号为90,则表示该标号的汽油与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。 汽油:90号,93号,97号,98号 柴油,0号,-10号,-20号,-35号,正5号、正10号等。 所谓90号、93号、97号无铅汽油,是指它们分别含有90%、93%、97%的抗爆震能力强的“异辛烷”,也就是说分别含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。于是辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。应该用97号汽油的发动机,如果用90号汽油,当然容易产生爆震。

汽油机怠速尾气检测

汽油机怠速尾气检测 一、实验目的 1、掌握使用西门子VS5067五气体分析仪对怠速时汽油机尾气污染物的测量。 2、分析发动机运行工况对尾气生成物的影响 二、实验要求 1、汽油机尾气排放污染物的组成:COx、NOx、HC 2、汽油机污染物的生成机理: C0的生成机理:C0是烃燃料燃烧的中间产物,排气中的C0是由于烃的不完全燃烧所致。 HC的生成机理:汽车排放的HC除排气中的未燃烧烃外,还包括燃油供给系统的蒸发排放以及燃烧室等泄漏排放出的HC。 缸内Hc的成因主要有下列几种: (1)多种原因造成的不完全燃烧, (2)燃烧室壁面的淬熄作用, (3)热力过程中的狭缝效应, (4)壁面油膜和积炭的吸附作用。 NOx的生成机理: 热力N0主要是由于火焰温度下大气中的氮被氧化而成,当燃烧的温度下降时,高温N0的生成反应会停止,即N0会被“冻结”。(高温、富氧及高温持续的时间) 3、影响汽油机排气污染物生成的因素:

1、空燃比 2、点火提前角 3、汽油机运转状态 4、汽油机结构参数 5、燃料性质 三、实验主要仪器设备 上海大众帕萨特1.8T汽油发动机台架1台; 西门子五气体分析仪1台; 四、实验步骤及原理 1、仪器准各 (1)按使用说明书的要求对仪器进行各项检查工作。 (2)接通电源对分析仪预热30min以上。 (3)仪器校准 1.1开机前的准备安装位置最低高度:从底板起250毫米。输出软管最小长度:300毫米。 必须遵守这一安置尺寸以便使产生的浓缩物溢出,从而保证测量精度,防止测量系统被污染。 使用300毫米的氟化橡胶管将尾气取样探针连接到进气粗滤器上。将取样软管连接到分析仪上的进气口。 将3根700毫米的PVC软管连接到气体出口处。将软管的另一头通到一个容器中以接纳排除的物质。注意铭牌上的电压要求。用随机提供的电源导线将分析仪与带有良好接地的电源插座相连接。

汽油发动机技术现状与发展趋势

汽油机控制技术发展现状及趋势分析 内燃机的发明,带动了汽车的发展,给世人在“行”上带来极大的便利,使得窨距离缩小,人们的工作速度得以提高。近年来随着电子技术的发展,又使汽车发动机如虎添翼,成为高新技术的集成。 一、世界汽油机技术发展现状 为了适应汽车对节油、环保、安全的需要,车用汽油机主要朝着更节油、更环保的 方向发展,因此欧洲己执行欧Ⅳ标准。以下为国外在汽油机方面主要先进技术。 1.多气门技术:每缸3-5 个气门(大多为 4 气门),可提高功率,改善燃烧质量, 如捷达王 5 气门、丰田 8A4气门等。 2.双顶置凸轮轴( D.HC)可提高转速、提升可靠性。 3.可变气门正时(VVT):根据不同转速调节气门时,可节省燃油,改善排放,如 本田 VTEC、丰田 VVT-i 等。 4.汽油机增压:可提高升功率,在排量不变的情况下,可提高功率,如帕萨特 1.8T 轿车。 5 .可变进气道长度(VIM):在不同转速下使用不同进气道长度,保证在任何工况 下都有较好的充气效率,如奥迪A6。 6.停缸技术:在输出功率减小时,使一部分气缸停止工作,可节省燃油,如通用开 拓者 EXT 2005 款有 8 个气缸,需要时可使 4 个气缸一停止工作。 7.全铝发动机:使用铝缸体、缸盖、活塞等,可减小质量,节省燃油,如日本铃木 1.3L 、 1.4L 汽油机。 8 .智能驱动气门(SVA):取代传统凸轮轴,每一个气门挺杆上有一个独立的驱动 器,可以减少20%油耗及污染物,如:法国法雷奥公司已设计出样机,2009 年可大批量投产。 9 .可变压缩比汽油机:将传输功率与压缩比控制功能进行整合,压缩比可变。2005年法国 MCE-5公司己开发出样机。 10 .汽油机直喷( GDI)和稀薄燃烧技术:将高压汽油直接喷射到气缸内,周围为稀 薄混合气,实现分层燃烧,可提高燃料经济性,节油约20%,如丰田皇.冠 3.0L V6 汽油机(国产皇冠无GDI 技术)。 11 .可控燃烧速率系统(CBR):两个进气道,有一个是切向进气的,另一个是中性 的。喷油器向两个进气道喷入等量的燃油。改变进气口封闭控制阀的位置,可调节气缸内空 气涡流强度和混合气浓度,实现稀薄燃烧; 12 .发动机控制用ECU已达 32 位,匹配参数超过6000 个。 二、国内汽油机技术现状及发展水平 我国早期汽油机大多是引进和测绘仿制产品,如:一汽解放载货车用CA6102、BJ2020车用 BN492Q、南汽轻型货车用6427 等。之后随着中外合资企业的建立及技术引进,我国汽 车行业已生产多种机型,例如:切诺基 BJ498Q、BJ698Q( 2.5L 、4.0L );桑塔纳 AEE( 1.8L );帕萨特 AWL( 1.8L );北京现代伊兰特B4GB( 1.8L );天津一汽夏利TJ376Q( LOL);长安 奥拓 JL368Q ( 0.8L );广州丰田凯美瑞(丰田 2.4L );广州本田雅阁( 2.0L 、2AL、3.0L );广州本田飞度( 1.3L 、 1.5L );东风日产( 1.6L 、 1.8L 、 2.0L );一汽轿车引进技术生产的 克莱斯勒CA488 ( 2.2L );沈阳航天三菱引进的三菱4G63、 4664(2.0 、 2.4L )和 4669 系 列汽油机;东安动力引进的三菱4G1( 1.3L 、 1.6L ), 4G9( 1.8L 、 2.0L ) ; 东风悦达起亚千里马( 1.6L ) , 以及国内沈阳新光、保定长城等企业生产的491Q(丰田 4Y),吉利生产的 JL376( LOL)、 JL479( 1.3 、1.50 、 JL481( 1.8L )汽油机等。 在技术应用方面,大多数引进机型和合资企业生产的机型都采用一些国外先进技术。

用空燃比法检测汽油发动机油耗的试验研究

第31卷第3期 2008年9月
长春理工大学学报 (自然科学版)
Journal of Changchun University of Science and Technology (Natural Science Edition)
Vol.31 No.3 Sep. 2008
用空燃比法检测汽油发动机油耗的试验研究
祖力,王劲松,姜艳翠,郭栋
(吉林大学 交通学院,长春 130025)
摘 要:用空燃比法检测汽油发动机的耗油量,通过测量发动机的进气岐管压力、进气温度、过剩空气系数,利用 发动机的转速和气缸容积等参数,计算其进气量,再由发动机进气量和空燃比求得发动机的燃油消耗量。各传感器 信号进入单片机,由单片机、废气分析仪和笔记本电脑串口通信,将相关数据传入电脑和被测车辆录入电脑的相关 信息融合计算,即可得到油耗率。结合 GPS 传给计算机的数据可以算出百公里油耗量。 关键词:进气量;过剩空气系数;油耗;不解体 中图分类号:TH814 文献标识码:A 文章编号:1672 - 9870(2008)03 - 0135 - 04
Detection of Air-fuel Ratio with Gasoline Engine Fuel Consumption Study
ZU Li, WANG Jinsong, JIANG Yancui, GUO Dong
Changchun 130025) (Jilin University, Abstract:Detection the fuel consumption of gasoline engines by air-fuel ratio,through measuring the Intake Manifold、 intake temperature、 excess air coefficient of engine, using the speed and cylinder engine parameters such as volume, calculating intake flowrate and then obtaining fuel consumption by intake flowrate and air-fuel ratio. The sensor signal enter into the SCM, through the SCM, exhaust analyzer and notebook computers serial communication, fusion calculation the relevant data and computer-related vehicle entry information, fuel consumption rate can be got .combine the data GPS passed to computer can get fuel consumption per hundred kilometers. Key words:intake flowrate;excess air coefficient;fuel consumption;no disassembly
目前,测量汽车油耗的方法,可归纳为两大 类: 第一类是直接测量法,即,拆开汽车发动机油 路,接入流量测量设备,直接测得燃料消耗量。具 体可分为两种: 容积法:单位时间内消耗燃油体积; 重量法:单位时间内消耗燃油重量。 这两种方法的共同特点是: (1)测量精度较高;(2)操作复杂、费时; (3)破坏车辆原有油路结构。 第二类是间接测量法,不拆解发动机油路,利
用油耗相关信息间接计算出燃油消耗量。 碳平衡法[1]:汽油中的含碳量和燃烧后尾气排 放的含碳量不变,只要测出单位时间内尾气含碳量 与汽油中含碳量相比,即可计算得到燃油消耗量。 这类测量方法的特点是: (1)不需拆解被测车辆,适应汽车不解体检 测的发展方向; (2)可以和汽车排放检测相结合; (3)油耗测量精度没有直接测量法高。 但是,碳平衡法所需设备庞大、昂贵而复杂、 不可携带。
收稿日期:2008 06 12 基金项目:吉林省科技发展计划项目(20050325 1) 作者简介:祖力(1957 ),男,高级工程师,主要从事车辆环保与节能技术的研究,E-mail: ZULI118@https://www.360docs.net/doc/7313882679.html,。

柴油发动机和汽油发动机有什么区别

柴油发动机和汽油发动机有什么区别,为什么大功率的发动机没有采用汽油机的 /.html?si=3&wtp=wk 汽油发动机一般将汽油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀作功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。 汽油机汽车具有转速高(轿车用汽油机转速可高达5000—6000转/分,货车用汽油机达40 00转/分左右)质量轻、工作时噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。如最近上市的一汽大众生产的TDI1.7升柴油轿车比1.6升汽油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较汽油机低(一般最高转速在2 500—3000转/分左右)、质量大、制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其最高转速可达5000转/分。 通常,柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。柴油发动机与汽油发动机相比具有功率大,寿命长,动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比汽油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于汽油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大。近年来,柴油发动机采用涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油发动机汽车的排放已达到欧III、欧IV排放标准。在欧洲,柴油轿车比较普及,随着环保与节能可持续发展的严格要求,今后汽车,特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、宝来柴油轿车,并已在国内部分城市上市。 汽车在一定的使用条件下,以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力称为汽车的燃料经济性。汽车燃料经济性是汽车的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗费用占到汽车运行费用的37%左右。影响汽车燃料经济性的主要因素有:从汽车本身讲,首先要提高发动机的热效率、进气效率和降低摩擦损失。其次要减少车身重量,减少空气阻力,减少车轮的滚动阻力。第三,提高传动效率,合理匹配变速比。从使用方面讲,不同等级的路面跑起来耗油不同。交通拥挤、堵塞严重的状况与畅通行驶的耗油完全不同。风、雨、气候变化对汽车的耗油量都有影响。驾驶者的技术对耗油水平也有很重要的作用。影响汽车燃料油经济性的因素十分多,其中最主要的还是汽车发动机本身。 无论是汽油发动机还是柴油发动机,它们都属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。 作为日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然气高出近1倍,比汽油高出1 0%以上。与汽油相比,柴油不易挥发,着火点较高,不易因偶然情况被点燃或发生爆炸。由于两者挥发性和燃点的不同,导致使用这两种燃料的发动机有不同的点火方式。

高效汽油发动机技术

秘密★3年
通往高效汽油机的技术路径
王伟 2012年06月27日
1

目录
n n n n n n
引言 提升效率的方向及采用的技术路线 HCCI PPC 光学发动机在新一代燃烧系统中的应用 总结
2

引言
NEDC循环主要运行在发动机低效率区域
发动机热效率MAP
NEDC工况在发动机热效率MAP图中的位置及比重
12 11 10 9 8
p NA发动机最大热效率仅35%左右 p 负荷越小,热效率越低 p NEDC循环中,低热效率区占较大比重
NEDC14工况点比重
BMEP/bar
7 6 5 4 3 2 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
p 提高发动机低速、中小负荷热效率是 提高油耗的重要措施
转速/rpm
*热效率数据来源于试验,NEDC14工况点比重来源于CAE
3

发动机能量流动图
可用能量 损失能量 单项效率 累计效率 热力学效率
IMEP gross FuelIMEP
燃烧效率
QhrIMEP
QemisMEP
QhtMEP QexhMEP
总指示效率 换气效率 净指示效率 机械效率 有效热效率
PMEP
IMEP net
FMEP BMEP
4

技术路线
目前 短期 长期
Hybrid 机械效率 增压 熄缸 FFVVT VVT EGR 稀薄点燃 HEDGE FFVVT 稀薄点燃 EGR HEDGE HCCI HCCI 双增压
Hybrid
换气效率
PPC
热力学效率
HT
PPC
热力学效率
EXH
增压 EGR
稀薄点燃 HEDGE
HCCI
PPC
5

汽油发动机尾气排放物的检测与分析(1)

郑州工业应用技术学院 毕业论文 题目:汽油发动机尾气排放物的检测与分析 指导教师:郭斌峰职称:老师 学生姓名:祁放学号:1302020149 专业:汽车运用技术 院(系):机电工程学院 答辩日期: 2016年6月01日 2016年6月01日

摘要 随着我国国民经济的持续而且稳定的发展,中国的汽车工业得到很快的发展。汽车运输业和服务业以及汽车制造业在国民经济建设中发挥着至关重要的作用,汽车保有量的增长直接导致了燃油的大量消耗,并因此产生了大量的汽车尾气有害气体。尤其是在一些大中城市,汽车尾气造成的环境污染日益严重。目前这已经是世界性的问题。所以对汽车发动机尾气排放物的检测与分析以及防止的方法达到了刻不容缓的地步。本文将通过对汽油发动机排放的尾气进行检测与分析来进一步了解起形成过程,检测方法以及检测对象对象:一氧化碳、碳氢化合物、碳氧化合物、微粒烟尘、空燃比、三元催化装置,传感器的检测与分析。最终来完成对汽油发动机尾气排放物的检测与分析。 关键词:汽油发动机尾气、检测分析对象、检测方法

Detection and analysis of exhaust emissions from gasoline engine With the sustained and steady development of China"s national economy, China"s auto industry has been developing rapidly. Car transportation industry and service industry and automobile manufacturing industry in the national economy construction plays a crucial role, car ownership growth led directly to a large amount of fuel consumption, and thus produced a large number of harmful automobile exhaust gas. Especially in some large and medium cities, the environmental pollution caused by automobile exhaust has become more and more serious. At present, this is a worldwide problem. So the detection and analysis of exhaust emission of automobile engine and the method to prevent the situation has reached the point of no delay. The exhaust of gasoline engine emissions were detected and analyzed to further understand the formation process, detection method and detection object: CO, hydrocarbons, carbon and oxygen compounds, smoke and dust particles, sensors and active carbon tube detection and analysis. Finally, the detection and analysis of gasoline engine exhaust emissions. Key words: gasoline engine tail gas, detection and analysis object, detection method

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