【摘要】：近十年我國通用小型汽油機產(chǎn)業(yè)取得了飛速的發(fā)展,已成為世界上通用小型汽油機主要生產(chǎn)國與出口國。但采用機內(nèi)凈化技術(shù)的國內(nèi)通用小型汽油機難以在批量生產(chǎn)中滿足美國EPA第Ⅲ階段排放法規(guī)要求,這已是行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一,而采用機外凈化措施能使整機排放滿足EPA法規(guī)要求,但這不僅使得發(fā)動機成本增加,同時降低了發(fā)動機安全性。因此系統(tǒng)開展進排氣、供油和燃燒過程研究,開發(fā)高性能低排放通用小型汽油機產(chǎn)品具有重要的實用價值。以市場占有率較高的188F汽油機為樣機,以滿足國際最為嚴(yán)格的美國EPA第Ⅲ階段排放法規(guī)為目標(biāo),用試驗和模擬分析相結(jié)合的方法開展進排氣、供油和燃燒過程研究。分析了壓鑄氣缸蓋的進排氣道結(jié)構(gòu)特性和進排氣道流道的截面積變化,在進排氣系統(tǒng)穩(wěn)流試驗臺上試驗得出改進壓鑄氣缸蓋進排氣道提高進排氣流量的技術(shù)方案,在滿足壓鑄工藝的前提下,優(yōu)化后的進、排氣道流通系數(shù)比原機分別增大了20.3%和16.1%;通過對空氣濾清器進氣道的優(yōu)化設(shè)計,進氣流量比原機增大了4.0%;用優(yōu)進排氣系統(tǒng)化后的汽油機臺架試驗表明:標(biāo)定轉(zhuǎn)速全負荷時的扭矩增大了1.87N·m,燃油消耗率降低了8.1g/(kW·h),不同負荷工況汽油機HC和CO排放降低,NOX排放略有增大。用Ricardo Wave軟件模擬了混合氣濃度和點火提前角對不同負荷工況下汽油機動力性、經(jīng)濟性、各種有害排放物的影響,結(jié)合試驗得出了188F汽油機不同負荷、轉(zhuǎn)速工況主要排放污染物隨混合氣濃度變化以及點火提前角變化的量化關(guān)系,依據(jù)法規(guī)的排放限值,形成了低排放高性能通用小型汽油機理想油氣混合比特性和理想點火提前角特性。試驗確定了188F汽油機不同負荷工況最佳油氣混合比方案,汽油機CO、HC+NOX比排放值分別為347.5g/(kW·h)和6.91g/(kW·h)。再通過優(yōu)化點火提前角,使汽油機HC+NOX比排放值降到6.23g/(kW·h)。劣化試驗后CO和HC+NOX比排放值分別為312.5g/(kW·h)和7.10g/(kW·h),遠低于美國EPA第Ⅲ階段排放限值,汽油機批量生產(chǎn)排放達標(biāo)。研究工作為國內(nèi)開發(fā)低排放高性能通用小型汽油機提供了機內(nèi)凈化的技術(shù)路線。
【圖文】：

第一章 緒論 研究背景內(nèi)燃機經(jīng)過近百年的不斷改進與提高，，正日益成為一種人們工業(yè)生產(chǎn)與中不可或缺的動力機械。而 19kW以下的非道路用小型汽油機也是內(nèi)燃機個非常重要的種類[1]，因其易攜帶、易操作、價格低廉等優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)、園林植保及建筑領(lǐng)域等各個行業(yè)中，圖 1.1 是部分通用小型汽油機在工應(yīng)用實例，如小型發(fā)電機組、水泵機組、割灌機、油鋸、空氣壓縮機、等[2-3]。我國通用小型汽油機行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，特別是近 10 年的快如今其生產(chǎn)產(chǎn)品種類繁多，涵蓋范圍廣，不僅在國內(nèi)農(nóng)林機械、工程機運用，而且大量出口歐美等高端市場，在國民生產(chǎn)經(jīng)濟中占據(jù)不可或缺

圖 2.1 188F 汽油機數(shù)學(xué)模型Fig 2.1Mathematical model of 188F gasoline engine 2.1 是 188F 汽油機在 Wave 中建立的模型，其主要由進氣系統(tǒng)、排統(tǒng)以及氣缸組成。其中 Intake 和 Exhaust 代表外部邊界環(huán)境，cyl1 為5 為管道，throttle 為節(jié)氣門體。根據(jù)汽油機結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)對機械損通系數(shù)以及節(jié)氣門開度模型進行相關(guān)設(shè)置[34]。模型參數(shù)設(shè)置1）汽油機平均機械損失壓力其他軟件不同，Ricardo-Wave 中汽油機機械損失需要在摩擦相關(guān)單相關(guān)參數(shù)可以通過工程經(jīng)驗或試驗得出，平均機械損失壓力（Pmm）n-Flynn 相關(guān)公式計算，公式如下：ncyl
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK411.5

【共引文獻】

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本文編號：2562726