本文關鍵詞：缸內直噴汽油機直接起動過程燃燒和排放分析

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【摘要】：隨著能源和環(huán)境問題的日漸嚴峻,新出臺的排放法規(guī)和燃油耗法規(guī)對車用發(fā)動機的要求越來越嚴格而且全面。怠速起停技術可以大幅度削減城市路況下的怠速工況,從而實現(xiàn)更低的油耗和更清潔的排放。在缸內直噴汽油機上應用直接起動模式可以不依賴起動機而實現(xiàn)熱機起動,其實現(xiàn)成本低、起動速度快、震動噪聲小,正得到人們的廣泛關注。文章利用三菱4G15缸內直噴汽油機搭建了直接起動過程瞬態(tài)測控平臺,以試驗手段探究了正轉直接起動過程中控制參數(shù)(過量空氣系數(shù)、噴油時刻、點火時刻)、狀態(tài)參數(shù)(活塞初始位置、冷卻液溫度、噴油壓力)和停機策略(停機轉速、停機過程中節(jié)氣門開度)對直接起動前兩循環(huán)轉動、燃燒及排放性能的影響,研究表明:1.對直接起動過程影響最大的控制參數(shù)是過量空氣系數(shù),對于直接起動過程前兩個循環(huán)均應采用比理論功率混合氣更濃的混合氣以提高起動速度;同時,噴油和點火參數(shù)的設定也應以有利于混合氣的形成為依據(jù);在其他條件相同的情況下采用兩段噴射的噴油策略有助于提高首循環(huán)的轉動特性和燃燒性能。2.能保證可靠起動的活塞初始位置范圍有限,應在此范圍內選取合適的活塞初始位置以平衡前兩循環(huán)的混合氣量;在其他條件相同時,較低的冷卻液溫度下可以達到更高的轉速和缸壓,而較高的冷卻液溫度可以拓展混合氣著火的稀限,這對于改善排放性能具有積極地意義;適當提高噴射壓力有助于燃油與空氣的混合,然而過大的噴射壓力會帶來燃油觸壁的問題。3.提高停機轉速和增大停機過程中的節(jié)氣門開度均可以影響活塞停止位置和提升缸內換氣質量,但是相比之下增大節(jié)氣門開度對清除缸內殘余廢氣的效果優(yōu)勢明顯,同時使膨脹缸活塞停止在膨脹行程中間位置的概率顯著升高。
【關鍵詞】：GDI發(fā)動機 怠速起停 直接起動 燃燒 排放控制
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.171
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9-12
• 1.1.1 能源問題9-11
• 1.1.2 環(huán)境問題11-12
• 1.2 起停技術簡介12-15
• 1.3 直接起動技術的研究進展15-16
• 1.4 本文主要研究內容16-19
• 第2章 試驗平臺及設備19-25
• 2.1 實驗臺架整體布局19-22
• 2.1.1 試驗發(fā)動機20-21
• 2.1.2 冷卻液恒溫系統(tǒng)21
• 2.1.3 噴油系統(tǒng)改造21-22
• 2.2 控制系統(tǒng)22-23
• 2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)23-24
• 2.4 尾氣采樣系統(tǒng)24-25
• 第3章 控制參數(shù)對直接起動過程的影響25-45
• 3.1 控制參數(shù)對直接起動過程首循環(huán)性能的影響25-33
• 3.1.1 噴射策略對直接起動過程首循環(huán)性能的影響25-32
• 3.1.1.1 過量空氣系數(shù)對直接起動過程首循環(huán)性能的影響26-28
• 3.1.1.2 兩段噴射策略對直接起動過程首循環(huán)性能的影響28-32
• 3.1.2 點火時刻對直接起動過程首循環(huán)性能的影響32-33
• 3.2 控制參數(shù)對直接起動過程次循環(huán)性能的影響33-42
• 3.2.1 噴射策略對直接起動過程次循環(huán)性能的影響34-40
• 3.2.1.1 過量空氣系數(shù)對直接起動過程次循環(huán)性能的影響34-37
• 3.2.1.2 噴油時刻對直接起動過程次循環(huán)性能的影響37-40
• 3.2.2 點火時刻對直接起動過程次循環(huán)性能的影響40-42
• 3.3 本章小結42-45
• 第4章 狀態(tài)參數(shù)對直接起動過程的影響45-57
• 4.1 活塞初始位置對直接起動過程性能的影響45-48
• 4.2 冷卻液溫度對直接起動過程的影響48-52
• 4.2.1 冷卻液溫度對直接起動過程首循環(huán)性能的影響48-50
• 4.2.2 冷卻液溫度對直接起動過程次循環(huán)性能的影響50-52
• 4.3 噴油壓力對直接起動過程首循環(huán)性能的影響52-56
• 4.3.1 噴油壓力對直接起動過程首循環(huán)性能的影響52-54
• 4.3.2 噴油壓力對直接起動過程次循環(huán)性能的影響54-56
• 4.4 本章小結56-57
• 第5章 停機策略對直接起動過程的影響57-65
• 5.1 停機轉速對直接起動過程的影響57-59
• 5.1.1 停機轉速對停機過程轉動特性的影響57-59
• 5.1.2 停機轉速對直接起動可靠性的影響59
• 5.2 停機過程中節(jié)氣門開度對直接起動過程的影響59-63
• 5.2.1 停機過程中節(jié)氣門開度對停機過程轉動特性的影響60-61
• 5.2.2 停機過程中節(jié)氣門開度對缸內換氣質量的影響61-62
• 5.2.3 停機過程中節(jié)氣門開度對直接起動可靠性的影響62-63
• 5.3 本章小結63-65
• 第6章 全文總結及工作展望65-67
• 6.1 全文總結65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 參考文獻67-71
• 作者簡介及科研成果71-72
• 致謝72

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本文編號：1027865