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冷起动时甲醇掺烧液化气发动机的甲醛和未燃甲醇排放宫长明 李 骏 于秀敏 王 忠 刘巽俊


  摘要:基于单循环燃料喷射控制策略及冷起动,在一台125mL单缸电控喷射点燃式发动机上,试验研究了LPG(液化石油气)与甲醇循环喷射量的质量比和LPG迟后甲醇喷射时刻对甲醇掺烧LPG发动机甲醛和未燃甲醇排放的影响,甲醇掺烧LPG发动机中LPG仅起辅助起动作用,试验结果表明:增大LPG与甲醇循环喷射量质量比可使甲醇掺烧LPG发动机着火性能改善,未燃甲醇排放减少,甲醛排放增多;合理控制LPG迟后甲醇喷射时刻可显著改善着火性能,减少未燃甲醇排放,而甲醛排放稍有增加;LPG迟后甲醇在曲轴转角为276°时(上止点前)喷射,缸内最大压力达4.46MPa,未燃甲醇的体积分数减小到1173×10-6,甲醇掺烧LPG发动机时起动工况的甲醛和未燃甲醇排放量随LPG与甲醇循环喷射量的质量比和LPG迟后甲醇喷射时刻的变化呈相反的变化趋势。

  关键词:点燃式发动机;液化石油气;冷起动

  中图分类号:TK464

  文献标志码:A

  文章编号:0253-987X(2010)05-0021-00

  由于石油的短缺和排放法规的日益严格,代用燃料发动机正在引起人们的极大关注,甲醇是一种最有希望的汽车发动机代用燃料之一,但是低温冷起动困难和高甲醛排放是制约甲醇发动机应用的两大问题,特别是随着欧Ⅲ和欧Ⅳ排放测试中取消了发动机冷起动后的40s暖机时间,即从-7℃起动开始测试排放,冷起动排放的CO和HC占整车排放量的50%~80%,在车辆超低排放标准中(按联邦试验程序),要求起动最初几个循环的HC排放应占整车排放量的80%~90%,因此车用发动机冷起动排放控制成为当前的研究热点,Quader等人在联合燃料研究(CFR)发动机上针对两种环境温度测量了首循环燃烧的汽油蒸发量,发现在22℃实现首循环燃烧有57%的燃油蒸发,在0℃仅有30%的燃油蒸发,Li等人基于循环控制策略,针对电控喷射LPG(液化石油气)发动机研究了如何实现着火循环控制,并认为第1燃烧循环对HC排放有非常重要的影响,进而影响了下一循环的燃烧稳定性,Wei等人针对点燃式汽油机研究了稳态条件下汽油及汽油和甲醇混合燃料的甲醛、甲醇排放特性。

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