缸内直喷汽油机直接起动过程燃烧和排放分析

发布时间：2017-10-14 00:10

  本文关键词：缸内直喷汽油机直接起动过程燃烧和排放分析

  更多相关文章： GDI发动机 怠速起停 直接起动 燃烧 排放控制

【摘要】：随着能源和环境问题的日渐严峻,新出台的排放法规和燃油耗法规对车用发动机的要求越来越严格而且全面。怠速起停技术可以大幅度削减城市路况下的怠速工况,从而实现更低的油耗和更清洁的排放。在缸内直喷汽油机上应用直接起动模式可以不依赖起动机而实现热机起动,其实现成本低、起动速度快、震动噪声小,正得到人们的广泛关注。文章利用三菱4G15缸内直喷汽油机搭建了直接起动过程瞬态测控平台,以试验手段探究了正转直接起动过程中控制参数(过量空气系数、喷油时刻、点火时刻)、状态参数(活塞初始位置、冷却液温度、喷油压力)和停机策略(停机转速、停机过程中节气门开度)对直接起动前两循环转动、燃烧及排放性能的影响,研究表明:1.对直接起动过程影响最大的控制参数是过量空气系数,对于直接起动过程前两个循环均应采用比理论功率混合气更浓的混合气以提高起动速度;同时,喷油和点火参数的设定也应以有利于混合气的形成为依据;在其他条件相同的情况下采用两段喷射的喷油策略有助于提高首循环的转动特性和燃烧性能。2.能保证可靠起动的活塞初始位置范围有限,应在此范围内选取合适的活塞初始位置以平衡前两循环的混合气量;在其他条件相同时,较低的冷却液温度下可以达到更高的转速和缸压,而较高的冷却液温度可以拓展混合气着火的稀限,这对于改善排放性能具有积极地意义;适当提高喷射压力有助于燃油与空气的混合,然而过大的喷射压力会带来燃油触壁的问题。3.提高停机转速和增大停机过程中的节气门开度均可以影响活塞停止位置和提升缸内换气质量,但是相比之下增大节气门开度对清除缸内残余废气的效果优势明显,同时使膨胀缸活塞停止在膨胀行程中间位置的概率显著升高。
【关键词】：GDI发动机 怠速起停 直接起动 燃烧 排放控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.171
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 引言9-12
• 1.1.1 能源问题9-11
• 1.1.2 环境问题11-12
• 1.2 起停技术简介12-15
• 1.3 直接起动技术的研究进展15-16
• 1.4 本文主要研究内容16-19
• 第2章 试验平台及设备19-25
• 2.1 实验台架整体布局19-22
• 2.1.1 试验发动机20-21
• 2.1.2 冷却液恒温系统21
• 2.1.3 喷油系统改造21-22
• 2.2 控制系统22-23
• 2.3 数据采集系统23-24
• 2.4 尾气采样系统24-25
• 第3章 控制参数对直接起动过程的影响25-45
• 3.1 控制参数对直接起动过程首循环性能的影响25-33
• 3.1.1 喷射策略对直接起动过程首循环性能的影响25-32
• 3.1.1.1 过量空气系数对直接起动过程首循环性能的影响26-28
• 3.1.1.2 两段喷射策略对直接起动过程首循环性能的影响28-32
• 3.1.2 点火时刻对直接起动过程首循环性能的影响32-33
• 3.2 控制参数对直接起动过程次循环性能的影响33-42
• 3.2.1 喷射策略对直接起动过程次循环性能的影响34-40
• 3.2.1.1 过量空气系数对直接起动过程次循环性能的影响34-37
• 3.2.1.2 喷油时刻对直接起动过程次循环性能的影响37-40
• 3.2.2 点火时刻对直接起动过程次循环性能的影响40-42
• 3.3 本章小结42-45
• 第4章 状态参数对直接起动过程的影响45-57
• 4.1 活塞初始位置对直接起动过程性能的影响45-48
• 4.2 冷却液温度对直接起动过程的影响48-52
• 4.2.1 冷却液温度对直接起动过程首循环性能的影响48-50
• 4.2.2 冷却液温度对直接起动过程次循环性能的影响50-52
• 4.3 喷油压力对直接起动过程首循环性能的影响52-56
• 4.3.1 喷油压力对直接起动过程首循环性能的影响52-54
• 4.3.2 喷油压力对直接起动过程次循环性能的影响54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 停机策略对直接起动过程的影响57-65
• 5.1 停机转速对直接起动过程的影响57-59
• 5.1.1 停机转速对停机过程转动特性的影响57-59
• 5.1.2 停机转速对直接起动可靠性的影响59
• 5.2 停机过程中节气门开度对直接起动过程的影响59-63
• 5.2.1 停机过程中节气门开度对停机过程转动特性的影响60-61
• 5.2.2 停机过程中节气门开度对缸内换气质量的影响61-62
• 5.2.3 停机过程中节气门开度对直接起动可靠性的影响62-63
• 5.3 本章小结63-65
• 第6章 全文总结及工作展望65-67
• 6.1 全文总结65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 参考文献67-71
• 作者简介及科研成果71-72
• 致谢72

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本文编号：1027865