通用小型汽油機進排氣過程優(yōu)化及燃燒分析.pdf

1、歐美等發(fā)達國家對通用小型汽油機的排放法規(guī)不斷加嚴(yán),給我國通用小型汽油機產(chǎn)品出口制造了很大的技術(shù)壁壘。目前,國產(chǎn)小型汽油機產(chǎn)品認(rèn)證樣機性能較好,但批量生產(chǎn)中部分產(chǎn)品存在排放污染物高、不同批次產(chǎn)品之間性能散差偏大,一些機型使用催化劑后,其消聲器溫度高,安全性差,與國外同類產(chǎn)品相比存在較大的差距。因此,開展通用小型汽油機排放生成機理與主要影響因素的研究、對提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除技術(shù)壁壘有著重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。
　　 本文研究了通用小

2、型汽油機進、排氣系統(tǒng)優(yōu)化對汽油機性能和排放的影響,以出口量最大的168F汽油機為研究對象進行試驗研究和理論分析,研發(fā)出用于通用小型汽油機進排氣系統(tǒng)的穩(wěn)流試驗臺和試驗分析方法,試驗分析得出該類機型汽油機的氣道是壓鑄結(jié)構(gòu),工藝因素的限制及結(jié)構(gòu)存在設(shè)計缺陷,導(dǎo)致氣道的流通能力差,流通系數(shù)低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于砂型鑄造的氣道性能；通過對樣機進、排氣道三維造型和CFD分析,得出了影響通用小型汽油機壓鑄進、排氣道流通性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)要素。在滿足壓鑄工藝的同時,

3、對進、排氣道進行結(jié)構(gòu)形狀和關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計,并壓鑄出帶新型進、排氣道的氣缸蓋,穩(wěn)流試驗表明進、排氣道的流通系數(shù)大幅提高,其中進氣道提高了13.1％。
　　 將氣道優(yōu)化前后的氣缸蓋分別裝配在同一臺汽油機上,進行了整機性能試驗、示功圖采集和放熱規(guī)律計算,研究分析了進、排氣過程變化對發(fā)動機燃燒的影響。結(jié)果表明:裝有新氣缸蓋的汽油機進氣量增加,充量系數(shù)提高。經(jīng)化油器匹配,汽油機功率從3.86kW提高到4.10kW,提高了6.3％,燃油

4、耗降低了11.3g／kWh；外特性上最大轉(zhuǎn)矩提高了5.8％,整機CO排放有所下降,HC+NOx排放從12.66下降到10.14g／kWh,汽油機綜合性能提高。對裝新氣缸蓋的樣機采用二次空氣補氣,汽油機CO排放為210.3 g／kWh,HC+NOx排放下降到7.34 g／kWh,使168F汽油機用機內(nèi)凈化與二次補氣,不加催化劑達到美國第Ⅲ階段排放法規(guī)限值。
　　 研究工作中,研發(fā)完成的“用于通用小型汽油機進排氣系統(tǒng)流動特性試驗裝置