一、汽油机怠速工况尾气净化研究（论文文献综述）
张宇[1]（2020）在《基于EGR和LB的汽油机国六排放控制技术研究》文中研究表明目前国内汽车尾气污染物的浓度和排放影响范围主要介于0.3米-2米之间（进入人体的主要器官和呼吸通道的范围）,尾气污染对人类的健康和环境的损害非常严重。发动机废气再循环燃烧技术能有效提高燃烧混合气的质量分数和燃油经济性,稀薄燃烧（LB）技术能使发动机中汽油和氧气的质量百分比达到1:25,从而有效提高燃烧性能。将废气再循环燃烧技术和稀薄燃烧技术相结合,可以充分发挥两者优势,有效减少汽油发动机发生爆燃现象的机率,达到降低氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）以及碳氢化物（HC）等不完全燃烧化合物排放浓度的目的,提高汽油发动机的燃烧质量和燃烧效率。本课题的研究目标就是通过精确控制将稀薄燃烧技术与发动机废气再循环技术有机结合,为提升汽油发动机排放性能奠定技术基础。具体研究内容如下:（1）分析汽油机排放控制的研究现状和发展前景,对比几种常用汽油机尾气排放控制技术的适用场合及优缺点,进而制定出了一种方法,该方法将稀薄燃烧技术与发动机废气再循环有机结合,能够合理控制不同工况下废气再循环量。建立了以DSP（数字信号处理）处理器为控制核心的发动机电子控制系统模块,依据电子传感器采集到的工况参数,准确判别并自动调节相关EGR阀的开度,实现再循环废气量的精准调节。（2）建立汽油发动机进气系统数学模型,开展空燃比优化分析。基于发动机的进气循环状态和排放量均值,建立发动机进气系统数学模型,研究进气歧管内部的压力和温度变化规律,分析进气状态的热力学特性。使用GT-Power软件对建立的汽油机进排气系统模型的结构和参数进行模拟仿真和验证,通过结果显示,模型精度整体较佳,能够充分反映汽油发动机的排放控制性能。（3）基于粒子群控制算法对常规的PID控制器进行优化和技术改进。选取节气门的开度、发动机的转速和空燃比的数值作为发动机燃烧控制的输入量,对影响发动机运行状态和性能参数的数据输入进行了合理的约束和限制。基于MATLAB软件平台对发动机的燃烧性能进行了仿真实验,结果表明汽油发动机废气排放和油耗明显下降,验证了发动机尾气净化方案的准确性、有效性、可行性。（4）采用双怠速和稳态工况（瞬态工况）法对实验样车进行了台架试验。所选用汽油发动机排量1.8L,试验样车排放检测结果显示,基于EGR和LB技术的发动机燃烧精确控制,所测排气成分中CO（ppm）、HC（ppm）、NOx（ppm）、CO2（%）均较之前明显下降,达到了国六排放标准。
袁佳孙[2]（2020）在《满足EPA Tier3排放法规的通用小型汽油机排放性能优化研究》文中研究表明通用小型汽油机广泛应用于链锯、割草机、发电机等产品的配套动力,我国的产量仅次于美国居世界第二位,其中80%用于出口,且总出口量的50%以上销往美国和欧盟地区。而欧美国家针对通用小型汽油机颁布和实施的排放法规日益严格,给我国通用小型汽油机产品的研发造成了极大的困难和出口技术壁垒。因此,本文以某单缸风冷侧置气门通用汽油机为样机,采用试验与模拟计算相结合的方法,通过化油器供油特性匹配、三效催化耦合二次补气、催化消声器结构优化有效降低了通用小型汽油机污染物排放,从而满足EPA Tier 3排放法规要求,为产品的升级换代提供理论支撑。首先,搭建了测试发动机燃烧特性及排放特性的测试系统,通过对排放数据的测量与分析,制定了满足EPA Tier 3要求的通用小型汽油机排放控制技术路线,研究结果表明:样机CO（Carbon monoxide）初始排放为551.80 g/（kW·h）,满足EPA Tier3排放法规限值要求,而HC+NOX（Hydrocarbon and Nitrogen oxides）排放为17.12 g/（kW·h）,是EPA Tier 3排放法规限值的2.14倍。鉴于样机排放特性及各个排放考核工况下的过量空气系数较小,综合考虑用途、成本、结构限制因素的情况下,确定了排放控制技术路线:化油器供油特性匹配+三效催化耦合二次补气+催化消声器结构优化。在化油器供油特性匹配方面,匹配了三组不同供油特性的化油器方案,对不同化油器方案下的过量空气系数、有效燃油消耗率、燃烧特性以及排放特性进行了对比与分析。结果表明:减小化油器主供油量孔直径和怠速供油量孔直径能有效增加各个排放考核工况的过量空气系数,缸内混合气燃烧更充分、更稳定,且整机排放更低,为排放的优化打下优良基础。为了满足EPA Tier 3排放法规要求,在样机消声器中安装了三效催化器,为保障三效催化转化效率,进行了二次补气方案设计工作。试验结果表明:安装三效催化器后,方案三化油器+强制二次补气方案下各个排放考核工况下的过量空气系数最大、三效催化剂对CO和HC的转化效率最高、整机排放性能最优,整机CO排放为91.77 g/（kW·h）,HC+NOX排放为5.76 g/（kW·h）。为了进一步降低整机排放,对催化消声器结构进行了优化,改变了消声器内部穿孔管结构,利用Fluent对消声器内部流场进行模拟分析,并且采用实验的方法研究不同催化消声器方案的排放性能和声学性能。结果表明:优化后催化器内气体分布更均匀且气体的平均流速更低,整机排放明显降低,较结构优化前CO排放降低了4.94%,HC+NOX降低了6.86%,样机整机噪声声功率级为108.6 dB,较结构优化前仅增大了0.84%。经过化油器供油特性匹配、三效催化耦合二次补气、催化消声器结构优化工作的开展,最终样机整机CO排放为87.24 g/（kW·h）,HC+NOX排放为5.39 g/（kW·h）,满足美国EPA第III阶段排放法规要求,且留有充足的劣化余量。最终形成的低排放策略对降低通用小型汽油机排放具有指导意义。
徐溥言[3]（2020）在《氢内燃机NOx生成及控制策略研究》文中认为氢气以其优良的物化特性,成为理想的内燃机燃料之一。然而,氢气在燃烧时火焰传播速度快,燃烧温度高等特点导致了氢内燃机在运行时会产生大量的NOx排放。因此,如何降低NOx排放是氢内燃机发展面临的一大问题。针对氢内燃机NOx排放较高的问题。本文以试验的方法研究了不同NOx控制策略对氢内燃机在不同工况下燃烧和排放特性的影响。氢内燃机冷起动试验研究表明:在过量空气系数略小于1时,燃料燃烧速度加快,火焰发展期和快速燃烧持续期缩短,缸压峰值和最大压升率升高,氢内燃机起动成功时间缩短,最高转速增加。此外,由于缸内氧气浓度随着过量空气系数的降低而降低,因此,缸内富氧区域减少,NOx排放明显降低,当过量空气系数由1.4逐渐降低至0.7时,NOx排放峰值由1356ppm显着减少至89ppm,前6s内NOx平均排放降低了约84.3%。同时,在浓燃基础上推迟点火提前角也有助于氢内燃机NOx排放的进一步降低。由于氢气具有良好的还原性,可以配合催化装置降低NOx排放。因此本文在怠速工况下研究了浓燃策略对催化装置NOx转化效率的影响。研究结果表明,当过量空气系数小于1时,催化装置对NOx的转化效率将近100%。这表明,氢内燃机在实际应用中,在过量空气系数略小于1时,配合催化装置可以实现氢内燃机近零排放。由于燃料混合状态会对之后的燃烧过程产生重要影响。因此,本文也研究了不同喷氢策略对氢内燃机部分负荷条件下燃烧和排放特性的影响。研究发现,推迟氢气喷射时刻,缩短氢气与空气在燃烧室内混合时间,会在火花塞附近区域形成较浓的混合气。这导致了缸压和平均指示压力（IMEP）的升高以及火焰发展期和快速燃烧持续期的缩短。同时,由于推迟喷氢时刻会导致缸内平均最高温度(Tmax)先上升后降低,因此,NOx排放会随着喷氢时刻的推迟先上升后下降。此外,与推迟喷氢时刻结果类似,在二次氢气喷射条件下,推迟二次喷氢时刻也会使氢内燃机NOx排放先上升后下降。但是,当二次喷氢时刻晚于60°CA BTDC时,缸内局部过浓的混合气会导致缸压及IMEP的降低。这表明,喷氢策略对氢内燃机性能也有重要影响。对于氢内燃机而言,缸内温度对NOx排放的生成有决定性影响。因此,本文基于内燃机缸内喷水试验台架,研究了缸内喷水策略对氢内燃机性能的影响。研究发现,在相同过量空气系数或点火时刻下,喷水策略可以降低氢内燃机缸压以及最大压升率,同时,由于水的吸热作用会降低缸内温度和压力,火焰发展期和快速燃烧持续期增加。由于水吸热后会增加做功工质数量,因此IMEP和指示热效率（ITE）在喷水策略下均有所提高。而喷水策略也可以显着降低氢内燃机NOx排放。当喷水量由1.95mg/cycle升高至4.50mg/cycle时,NOx排放由1333ppm逐渐减小至617ppm,降低幅度约53.7%。此外,较早的喷水时刻对降低氢内燃机NOx排放有积极作用。与缸内喷水结果类似,当提高进气相对湿度后,由于水蒸气对燃烧室的冷却作用,缸压峰值和最大压升率均会下降。燃料火焰发展期和快速燃烧持续期增加,混合气燃烧过程中单位时间放热量降低。同时,由于加湿后缸内做功工质增加,因此,进气加湿有利于提高IMEP和ITE。此外,进气加湿后氢内燃机NOx排放显着降低,当过量空气系数为1.15,进气相对湿度由40%逐渐升高至74%时,NOx排放由1821ppm显着降低至1000ppm,降低了约45.1%。
乔林炎[4]（2020）在《汽油机颗粒捕集器GPF的研究与开发》文中认为缸内直喷（Gasoline Direct Injection GDI）汽油机相比于传统的汽油机,具有优异的燃油经济性和动力性,在当前市场上越来越受欢迎,其燃烧方式与柴油机更加类似,相比于传统汽油机,尾气中的颗粒物更多。随着国六法规的颁布与实施,不仅增加了排放限值,而且对颗粒物质量（Particulate Mass,PM）和颗粒物数量（Particulate Number,PN）提出了要求,传统的尾气后处理系统已经不能满足法规的要求,在尾气后处理系统中增加汽油机颗粒捕集器（Gasoline Particulate Filter,GPF）是最有效的手段。本文基于某在研车型进行汽油机颗粒捕集器的研究与开发。在汽油机排气系统中增加颗粒捕集器这一部件,首先要考虑的就是排气背压问题,另外增加颗粒捕集器的主要目的是捕集尾气中的颗粒物,但是当捕集超过一定量的碳烟颗粒物时,也会引起排气背压问题,因此为避免出现排气背压增高、燃油经济性降低的问题,就需要对内部含有碳烟颗粒物的GPF进行再生处理。颗粒捕集器中碳烟的多少无法在行车时进行拆卸测量,因此为了准确的判断GPF中碳载量的多少,需要通过建立模型进行计算预估,本文参考柴油机颗粒捕集器的研究方法,关于碳载量预估模型介绍了压差法,重点介绍了压差法的物理模型及实车验证。为了解决由于颗粒捕集器引起的排气背压增高、燃油经济性降低等问题,准确预估模型碳载量后需要进行再生,本文介绍了再生的两种模式:主动再生和被动再生,在整车实际驾驶时,主动再生和被动再生并不是完全分离的,满足再生条件后,根据所处环境状况进行相应GPF再生。最后在实车试验测试中,为验证模型精度,分为调整标定过程和三高验证两部分。采取组合形式进行,即仅被动再生（仅减速断油）,仅主动再生（仅减稀空燃比）和综合再生（两者同时存在）。设计了试验方法,并分析试验结果,模型精度满足使用要求;为满足法规要求,在整车排放实验室测试颗粒捕集器的排放性能。在研究开发过程中,通过对颗粒捕集器的逻辑分析构建模型,并通过大量的整车试验对模型进行校准,通过多轮次的标定并验证,模型预测偏差满足设计的要求,再生过程能够正常进行并未出现影响整车性能的问题。
张宁[5]（2020）在《基于尾气污染防治的热车过程排放规律探究》文中研究表明尾气污染问题在冬季格外凸显,频频造成雾霾等极端天气,而冬季热车过程排放显着增加正是其中的重要因素。针对此问题,本文对冬季热车阶段排放的变化特点进行研究,根据试验数据和分析结果,提出控制热车排放的改进措施,以减少热车过程尾气污染。本文将热车过程中CO、HC、NOx、PM2.5排放作为检测对象,首先,解析了这四种物质的的生成机理,之后以一台市场上畅销车型的发动机为基础,配合测功机、燃烧分析仪、尾气检测仪搭建试验平台。为了模拟道路上实际热车的使用情境,探究热车过程中机油温度、负荷、转速对排放的影响,本文先后进行了不同机油温度下排放与负荷的变化关系试验、稳定怠速下排放与机油温度变化关系试验和热车过程中排放与转速的变化关系试验,根据不同试验条件下对排放物浓度的检测结果,分析了尾气排放与机油温度、负荷、转速之间的本质联系和影响机理,并将热车阶段和发动机正常状态加以对比,归纳出了热车阶段的排放规律和特点。根据分析过程和汽车日常使用现状,本文指出了目前热车排放控制存在的不足,并从三个方面针对性的提出了改进措施。在混合气形成方式改进上建议优化喷射策略,在机外排放控制技术改进上建议完善尾气后处理装置,提高转化效率,适应法规要求,在汽车使用层面建议改进驾驶方式,通过多措并举,助力减少此过程的尾气排放,改善空气质量。
卢俊宇[6]（2020）在《基于国六标准的汽油车后处理系统及整车匹配研究》文中研究指明汽车行业发展所面临的能源消耗和环境污染问题日益严重,随着国六排放标准和中国工况的发布,对汽车行业的节能减排技术开发和应用等工作提出了更高的要求。为使汽车更高效地达到更加严格的污染物排放限值要求,排气后处理技术被广泛运用。因此,在法规要求的测试循环工况下整车性能影响研究和面向最新国六标准的后处理技术路线整车匹配研究对新阶段的节能减排工作具有重要意义。论文以某搭载增压直喷汽油机的轻型乘用车为研究对象,首先利用GTSUITE仿真软件,建立了发动机系统和整车性能仿真模型,经过试验标定,平均误差不超过5%,满足工程精度要求。其次,利用BP神经网络建立PM排放预测模型,经过神经网络构建和样本数据学习训练,得到的预测结果误差基本低于5%,模型准确有效,获得更完整、精确度较高的PM排放预测MAP。然后,利用整车性能仿真模型,研究了不同测试循环工况下整车的性能特征。针对轻型车的三种不同测试循环工况,NEDC循环工况较理想,WTLC循环工况更接近道路实际情况,中国工况更接近我国道路实际驾驶情况。最后,利用GT-SUITE软件建立TWC和GPF性能仿真模型,研究两种汽油机后处理装置的结构参数对其性能影响。将模型串联耦合,建立技术路线为TWC+GPF的后处理系统仿真模型,与发动机及整车模型进行匹配研究,结果显示后处理系统使发动机及整车动力性下降,燃油经济性变差,但污染物排放降低明显,净化过滤效果显着,且排放结果可以达到国六a标准。选取5辆针对国六标准的不同后处理技术路线车辆进行整车试验研究,各排气后处理技术路线开发的车型均有能力满足国六b标准要求,多级TWC可以有效催化净化气体污染物,GPF对颗粒物排放控制效果明显。通过以上研究表明,匹配汽油机后处理系统后会影响车辆动力性和经济性,最大扭矩减小,最大爬坡度和最高车速降低,0-100km/h加速时间增加,同时燃油消耗率和综合油耗增加,但可以有效降低尾气排放以达到限值标准。BP神经网络可以有效预测PM排放。不同测试循环工况下的整车性能表现和不同技术路线车型的整车试验,获得相应的油耗及排放规律,给面向国六标准的车型开发和后处理系统匹配标定提供参考价值。
石磊[7]（2019）在《掺二甲醚汽油机燃烧与排放特性的试验研究》文中研究表明汽油机在中小负荷及怠速条件下存在热效率低、排放高的问题,改善混合气在低速、低负荷工况下的着火与燃烧特性对于实现汽油机的高效、清洁燃烧具有重要意义。二甲醚具有较高的十六烷值,向汽油机中掺入二甲醚并根据工况特点调整其掺混比例能够实现对混合气十六烷值和辛烷值的控制,从而通过对混合气着火与燃烧特性的改善提高汽油机不同工况下的燃烧与排放特性。目前针对在点燃式汽油机上燃料与二甲醚混合气燃烧过程的研究开展偏少。本文首先利用了二甲醚/异辛烷混合燃料机理开展了化学反应动力学模拟研究,从微观方面探究了二甲醚对异辛烷燃烧的促进作用。然后在气道喷射式汽油机中开展二甲醚与汽油预混燃烧,通过不同掺混比例调整燃料辛烷值探究缸内点火与燃烧特性的影响。此外,建立内燃机三维模型,探究了二甲醚的掺混对汽油机缸内混合气流动与燃烧过程的影响。最后,通过点火与喷射策略的耦合,优化缸内混合气的形成,从而在不同工况下提升二甲醚/汽油复合喷射内燃机的性能。基于二甲醚/异辛烷混合燃料预混层流火焰模型,分析了二甲醚/异辛烷混合燃料预混层流火焰特性随二甲醚摩尔分数增加的变化规律。结果表明,随着二甲醚摩尔分数的增加,火焰中大分子的分解速率及H、O和OH自由基浓度均有所提高,进而使混合气的层流火焰速度与绝热火焰温度增加。然后,在气道喷射式汽油机上开展了不同工况下二甲醚/汽油双燃料预混燃烧过程的试验研究。结果表明,纯二甲醚内燃机在低圧缩比条件下,同样存在明显的低温氧化放热过程,这使得纯二甲醚内燃机在稀燃条件下可以获得较纯汽油机更高的燃烧温度、更高的热效率及更快的放热速率。而气道预混二甲醚能够提高燃油经济性,增强缸内混合燃料的燃烧,从而降低循环波动,拓宽了其稳定的燃烧范围,HC与NOx排放得到有效控制。此外,点火时刻的合理选择能够使得燃烧相位缩短,有效热效率升高,排放降低。利用计算流体动力学软件建立了进气道/缸内复合喷射内燃机仿真模型。通过数值模拟的方式探究了二甲醚/汽油复合喷射内燃机缸内流体湍动能、速度场、火焰前锋面及缸内平均燃烧温度随着曲轴转角的变化过程的微观作用机制。结果表明,掺入二甲醚可以使缸内混合气流动过程的湍动能提升,缸内冷态流体速度场增强,缸内湍流火焰传播速率与平均燃烧温度升高。在上述研究基础之上,通过直喷机台架试验研究了不同喷射与点火策略对二甲醚/汽油复合喷射内燃机稀燃特性的影响。原机燃油喷射时刻较早,导致点火不稳定,燃烧循环波动较高,放热速率较慢,从而产生较低的有效热效率。采用合理的二次喷射能够组织好缸内混合气的分布,缩短燃烧相位,从而提高了内燃机的有效热效率,降低了缸内的循环波动与HC排放。而调整两次燃油喷射比例,使火花塞周围的燃油浓度分布较为合理,保证了火焰内核燃烧稳定可靠,使得缸内燃烧更加充分,从而提高有效热效率并降低排放。当喷射策略不变时,优化点火时刻能够改善燃烧,降低缸内循环波动,从而降低排放,有利于二甲醚/汽油复合喷射内燃机获得最佳的有效热效率。汽油机在稀薄燃烧条件下采取合理的喷油与点火策略对缸内混合气形成过程有所改善,但是由于缸内温度较低,燃烧较为缓慢,导致排放较差。而气道喷射二甲醚能够通过提高燃烧氧化反应速率进而提升汽油直喷的燃烧特性。随着二甲醚能量分数的增加,二甲醚/汽油复合喷射内燃机的有效热效率上升,燃烧相位更加合理,HC与颗粒物排放均降低。此外,通过不同负荷的对比试验结果可以看出,在低负荷条件下的缸内燃烧缓慢,循环波动较大,排放较高。随着负荷的逐渐升高,缩短燃烧持续期,减小循环波动,增加内燃机有效热效率,降低CO与HC浓度。而且,二甲醚的掺混能够进一步提升汽油机动力性与经济性,并降低排放。
苏腾[8]（2019）在《掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究》文中研究说明作为一种特殊的内燃机,转子机因具有体积小、重量轻、功重比高和运行平稳等优点而被应用于许多特殊场合。由于转子机狭长的燃烧室,当其燃用汽油和正丁醇等液态燃料时,会出现蒸发雾化困难、火焰传播速度慢以及淬熄现象等问题,进而导致转子机的热效率低、油耗高和污染物排放高。通过改变燃料的特性来改善缸内的燃烧,降低转子机的油耗和排放是扩展转子机应用范围的可行方法。由于氢气具有点火能量低、燃烧速度快、燃烧界限宽、火焰温度高和淬熄距离短等特点,向进气道掺入少量氢气即可改善转子机的燃烧与排放特性。本文就掺氢对汽油和正丁醇转子机及纯氢转子机的燃烧与排放的影响进行了研究。由于转子机许多基本参数与传统内燃机不同,本文首先对转子机的缸体和转子型线生成方法进行了简介,并给出了转子机一些基本参数的计算方法。然后,借助热力学、传热学和内燃机原理等知识对转子机特有的热力学和传热过程进行了理论简析,提出了适合转子机燃烧与放热的计算方法。之后在实验台架上,对掺氢转子机的燃烧与排放特性进行了试验研究。在怠速及部分负荷工况下,就进气掺氢体积分数、过量空气系数和点火时刻等参数对掺氢汽油转子机及掺氢正丁醇转子机的燃烧与排放特性的影响规律进行了研究。掺氢汽油转子机怠速试验结果表明,在怠速不同过量空气系数和低怠速理论过量空气系数工况下,进气掺氢均可以改善汽油转子机燃烧与排放特性。掺氢可以降低汽油转子机的循环变动系数和燃料能量流量,缩短火焰发展期和快速燃烧持续期。同时,怠速时较高的HC和CO排放在掺氢后明显降低,在稀燃及低怠速时更加明显。掺氢汽油转子机部分负荷的试验结果表明,不同过量空气系数和点火时刻下,进气掺氢均可以提高原机的有效热效率和缸内压力,同时缩短火焰发展期和快速燃烧持续期,降低循环变动系数,减少传热损失和排气损失,并降低HC和CO排放。稀燃策略可以有效减少部分负荷时的NOx排放。正丁醇具有和汽油类似的燃烧与物化特性,因此本文也对掺氢正丁醇转子机怠速及部分负荷工况下的燃烧与排放特性进行了研究。与汽油转子机类似,在怠速及部分负荷试验中,正丁醇转子机均会产生大量HC和CO排放。试验研究发现进气掺氢能够有效降低正丁醇转子机在怠速及部分负荷下的HC及CO排放。部分负荷工况下,当掺氢体积分数从0提高到6.3%时,掺氢正丁醇转子机的有效热效率从15.7%提高到19.7%,火焰发展期由51.1oCA缩短到30.8oCA,降幅39.7%,快速燃烧持续期由73.4oCA缩短到61.7oCA,降幅15.9%,缸内最高温度由1064K升高到1102K,提高38K,快速燃烧持续期的循环变动系数由6.03%降低到0.81%,HC排放从6675ppm降低到3034ppm,降低幅度约为54.5%,CO排放从3914ppm降低到1910ppm,降低幅度约为51.2%。此外,还研究了过量空气系数和点火时刻等对掺氢正丁醇转子机燃烧与排放特性的影响规律。研究发现,掺氢可以提高正丁醇转子机不同过量空气系数及点火时刻下的有效热效率及做功能力,稀燃条件下更加明显。进气掺氢还有效降低了正丁醇转子机不同过量空气系数及点火时刻下的循环变动系数以及HC和CO排放。掺氢正丁醇转子机的NOx排放可以使用稀燃及推迟点火策略来降低。氢气十分适合在转子机内燃烧,本文进行了纯氢转子机怠速稀燃性能的试验研究。研究发现,不同于汽油及正丁醇燃料,当过量空气系数增大后,纯氢转子机怠速时的循环变动系数、缸内压力、最高缸内温度、火焰发展期和快速燃烧持续期的变化相对不明显,表明纯氢转子机的稀燃界限相对较宽。由于润滑油的蒸发,纯氢转子机也有HC和CO2排放,NOx排放在纯氢稀燃时会降低。本文通过试验研究,证明掺氢对汽油和正丁醇转子机的燃烧具有明显的改善作用。此外,掺氢对汽油和正丁醇转子机的排放改善也很明显。纯氢转子机的试验研究发现,怠速条件下纯氢转子机的燃烧随过量空气系数变化不明显,表明其可以在更高的过量空气系数条件下相对稳定地运转。
吴一枭[9]（2019）在《基于电控技术的低排放舷外机燃烧与排放性能优化》文中研究表明舷外机是悬挂在船艇上的动力推进系统,其动力多采用立轴式汽油机。我国目前已批量生产小功率舷外机,急需研发中大功率的低排放舷外机。随着环保要求的提高,欧美等国家有严格的排放法规,因此开展高性能低排放的舷外机用汽油机技术研究具有一定的学术意义和工程应用价值。研究以F60舷外机用汽油机为对象,通过分析国外同类机型的技术路线,得出采用开环电控喷油和点火系统、协同优化燃烧系统实现整机高性能低排放技术目标。研究采用模拟计算与试验研究相结合的方法开展工作,通过气道稳流试验对进、排气道结构改进,优化后进气道和排气道的流通系数分别提高了10.56%和8.28%,增大了汽油机的进气量;完成了电控进气管喷油系统和点火系统的构建,对汽油机不同工况的供油量脉谱图通过优化过量空气系数进行设定,用Ricardo Wave软件建立仿真模型、模拟分析过量空气系数和点火提前角对汽油机功率、油耗和NOX、HC、CO排放物的变化趋势,分析舷外机排放法规试验循环（螺旋桨特性的E4循环）中各工况的燃烧和NOX、HC、CO排放生成规律和主要影响因素,得出了F60舷外机用汽油机的过量空气系数、点火提前角与动力性、经济性和排放性能的变化规律,在高速大负荷工况,需采用浓混合气和适当的点火提前角组织燃烧,主要控制NOX排放量;而在低速中小负荷,则需采用较稀混合气和适当减小点火提前角,主要减少HC、CO排放物浓度。依据欧美法规对F60舷外机整机排放限值,对螺旋桨特性中各工况点的过量空气系数和点火提前角进行多方案的协同优化计算分析,得到了舷外机用汽油机的高性能低排放的混合气浓度量化特性和点火提前角量化特性,结合全负荷速度特性的模拟优化结果,形成了电控系统的过量空气系数和点火提前角脉谱图。对汽油机整机进行排放试验,最终排放结果CO排放值为169.5 g/（kW·h）,HC+NOX为11.42 g/（kW·h）,分别是美国排放限值的56.5%和65.5%;按照排放法规构建了F60舷外机用汽油机的排放控制区,对控制区内多个工况点的排放进行测量,结果表明各工况的实测排放值均能够满足排放法规要求的限值。整机经350小时的劣化试验,结果满足美国、欧盟排放法规的要求。研究的F60舷外机与国际着名企业的同类机型对比,整机动力性和排放性能已达到同类舷外机的先进水平。研究工作形成的中等功率舷外机用电控汽油机燃烧与排放的控制技术和工程方案,有助于推进我国舷外机技术的发展。
李祥[10]（2019）在《缸内直喷汽油机颗粒捕集器的研究与应用》文中研究表明随着人们环境保护意识的日益增长,各大汽车厂商纷纷推出了以电池供能为主的新能源车型以及混合动力车型,与传统的内燃机车型相比,新能源车型由于续航里程以及充电桩未大面积普及等因素,当前还未能完全取代传统的内燃机。随着我国经济的稳定发展和人民生活水平的提高,汽车销量以及保有量稳步攀升,其中传统内燃机车型仍占大量比例。因此,提升传统车型的排放水平成为了世界各国减少环境污染的重要环节。缸内直喷（GDI,Gasoline Direct Injection）发动机因其在动力性与经济性上的良好表现使其占据越来越大的市场份额。汽油机的颗粒物排放是汽车排放物中需要控制的污染物之一,尤其对于缸内直喷式汽油机,其循环颗粒物排放量是进气道喷射汽油机（PFI,Port Fuel Injection）的十倍。随着国Ⅵ排放标准的全面推行,更加严峻的排放标准对GDI发动机的后处理系统提出了更高的要求。汽油机颗粒捕集器（GPF,Gasoline Particle Filter）是从排放后处理的角度来降低颗粒物排放的技术,其过滤效率高达90%,同时也能有效控制颗粒物数目。据国Ⅵ预研阶段市场调查数据统计,PFI和GDI型发动机均对GPF存在不同程度的配置需求,考虑到未来排放法规的不断加严,可以预知GPF将成为大多数汽油车排放控制技术的主流方案,并具有广阔的市场应用前景。本文建立了一套新的1.5T GDI颗粒捕集器数据标定方法,并基于Matlab/Simulink设计了一套GFP碳载量计算模型,从而保证GPF能够顺利完成再生过程。本文首先分析了汽油机排气颗粒物带来的危害及当前GDI发动机颗粒捕集器的研究现状,介绍了本文研究的主要内容及研究目的。简单介绍了颗粒捕集器的再生控制策略以及再生技术,通过搭建加装GPF的整车平台,测试不同测试循环工况下发动机排温表现,分析评估GPF的被动再生能力及再生时机,利用发动机台架试验对GPF再生过程中温度、氧气浓度参数对再生特性的影响进行了研究,说明了在缸内直喷发动机上加装GPF的重要性。其次,阐述分析了当前运用较广泛的几种颗粒捕集器模型,结合这几种模型的优缺点,建立颗粒捕集器质量流量模型。最后,搭建了发动机台架和整车转毂试验平台,基于颗粒捕集器质量流量模型的计算需求,设计了一套相关的GPF标定方法,试验并记录某国产自主研发的1.5T GDI发动机在不同工况下的原始排放质量流量并对仿真模型中需求的相关修正系数（空燃比修正系数、颗粒捕集器PM过滤效率修正系数、发动机水温修正系数、发动机负荷修正系数）进行初步标定,确定其边界条件。利用Matlab/Simulink搭建了GPF碳载量计算仿真模型,结合道路试验对模型进行验证及优化,利用该模型,简单实现GPF碳载量计算的离线标定,完善GPF的再生控制策略,降低相应的开发成本,对GPF控制策略的后续建立有一定帮助。
二、汽油机怠速工况尾气净化研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽油机怠速工况尾气净化研究（论文提纲范文）
（1）基于EGR和LB的汽油机国六排放控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 汽油机尾气排放研究现状 |
| 1.2.1 发动机均质压燃技术(HCCI) |
| 1.2.2 稀燃汽油机技术(LB,Lean Burn) |
| 1.2.3 三元催化转换器 |
| 1.2.4 混合燃料燃烧技术 |
| 1.2.5 废气再循环(EGR) |
| 1.2.6 其他后处理方法 |
| 1.3 本课题的内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 第2章 废气再循环(EGR)的排放控制 |
| 2.1 废气再循环(EGR)的控制管理方法概述 |
| 2.1.1 EGR系统原理 |
| 2.1.2 EGR系统分类 |
| 2.1.3 EGR对发动机实际应用中性能的影响 |
| 2.1.4 EGR的控制策略 |
| 2.2 EGR技术的优越性 |
| 2.3 EGR率的实现 |
| 2.4 EGR系统的控制方式 |
| 2.5 EGR阀的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 废气再循环与稀薄燃烧(EGR+LB)的控制策略 |
| 3.1 废气再循环气体流量模型 |
| 3.2 进气歧管压力模型 |
| 3.3 进气歧管温度模型 |
| 3.4 模型仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 复合式PID粒子群控制算法 |
| 4.1 闭环EGR控制系统 |
| 4.2 粒子群优化算法 |
| 4.2.1 PSO算法数学描述 |
| 4.2.2 粒子群算法基本流程 |
| 4.3 控制模型的建立 |
| 4.3.1 常规PID控制算法的原理及局限性 |
| 4.3.2 基于粒子群算法的PID控制器 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 准备工作 |
| 4.4.2 检测操作步骤 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（2）满足EPA Tier3排放法规的通用小型汽油机排放性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 各国通用小型汽油机排放法规 |
| 1.2.1 美国 |
| 1.2.2 欧盟 |
| 1.2.3 日本 |
| 1.2.4 中国 |
| 1.3 通用小型汽油机排放控制技术研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的研究意义和内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 排放控制技术路线确定 |
| 2.1 试验样机及试验设备 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.3 技术路线确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 化油器供油特性匹配 |
| 3.1 化油器供油特性方案设计 |
| 3.2 燃烧特性分析 |
| 3.2.1 缸内压力 |
| 3.2.2 放热规律 |
| 3.2.3 缸内燃烧循环变动 |
| 3.3 发动机性能分析 |
| 3.3.1 燃油经济性 |
| 3.3.2 CO排放 |
| 3.3.3 HC排放 |
| 3.3.4 NOX排放 |
| 3.3.5 整机排放 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三效催化耦合二次补气 |
| 4.1 催化反应 |
| 4.2 催化消声器结构设计 |
| 4.3 二次补气原理 |
| 4.4 二次补气方案设计 |
| 4.5 发动机性能分析 |
| 4.5.1 排气温度 |
| 4.5.2 CO排放 |
| 4.5.3 HC排放 |
| 4.5.4 NOX排放 |
| 4.5.5 整机排放 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 催化消声器结构优化 |
| 5.1 催化消声器评价指标 |
| 5.2 空气动力性能 |
| 5.2.1 穿孔管结构设计 |
| 5.2.2 气流运动控制方程及边界条件 |
| 5.2.3 消声器内部气体流速均匀性 |
| 5.2.4 压力损失 |
| 5.2.5 催化器入口气体流速及分布均匀性 |
| 5.3 催化性能 |
| 5.4 声学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文及专利 |
（3）氢内燃机NOx生成及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及变量 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氢气的理化特性 |
| 1.3 氢内燃机简介 |
| 1.3.1 氢内燃机性能研究 |
| 1.3.2 氢内燃机面临的问题 |
| 1.4 氢内燃机NO_x控制手段研究现状 |
| 1.4.1 氢内燃机NO_x生成机理 |
| 1.4.2 影响氢内燃机NO_x排放的因素 |
| 1.5 氢内燃机NO_x排放控制研究中存在的问题 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第2章 氢内燃机理论循环热力学分析 |
| 2.1 氢内燃机理论循环基本假设 |
| 2.2 氢内燃机理论循环热力学分析 |
| 2.3 氢内燃机理论循环计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 试验系统搭建及数据分析方法 |
| 3.1 氢气内燃机台架搭建 |
| 3.1.1 氢内燃机改造 |
| 3.1.2 氢内燃机试验系统 |
| 3.1.3 氢内燃机部分负荷试验系统 |
| 3.1.4 氢内燃机喷水试验系统 |
| 3.1.5 氢内燃机加湿试验系统 |
| 3.2 数据分析方法 |
| 3.2.1 过量空气系数计算 |
| 3.2.2 放热率及缸内温度计算 |
| 3.2.3 试验系统误差分析 |
| 第4章 氢内燃机冷起动及怠速工况下燃烧与排放特性 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 混合气浓度对氢内燃机冷起动性能的影响 |
| 4.2.1 过量空气系数对氢内燃机转速的影响 |
| 4.2.2 过量空气系数对氢内燃机缸压的影响 |
| 4.2.3 过量空气系数对氢内燃机燃烧过程的影响 |
| 4.2.4 过量空气系数对氢内燃机排放的影响 |
| 4.3 点火时刻对氢内燃机冷起动性能的影响 |
| 4.3.1 点火提前角对氢内燃机转速的影响 |
| 4.3.2 点火提前角对氢内燃机缸压的影响 |
| 4.3.3 点火提前角对氢内燃机燃烧过程的影响 |
| 4.3.4 点火提前角对氢内燃机排放的影响 |
| 4.4 混合气浓度对氢内燃机怠速性能的影响 |
| 4.4.1 过量空气系数对氢内燃机怠速工况转速的影响 |
| 4.4.2 过量空气系数对氢内燃机怠速工况缸压的影响 |
| 4.4.3 过量空气系数对氢内燃机怠速工况燃烧过程的影响 |
| 4.4.4 过量空气系数对氢内燃机怠速工况排放的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 氢内燃机部分负荷工况下燃烧与排放特性 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.2.1 过量空气系数对缸压的影响 |
| 5.2.2 过量空气系数对燃烧过程的影响 |
| 5.2.3 过量空气系数对做功能力的影响 |
| 5.2.4 过量空气系数对NO_x排放的影响 |
| 5.3 点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.3.1 不同点火提前角下的缸压 |
| 5.3.2 不同点火提前角下的缸内燃烧过程 |
| 5.3.3 不同点火提前角下的做功能力 |
| 5.3.4 不同点火提前角下的NO_x排放 |
| 5.4 喷氢时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.4.1 不同喷氢时刻下的缸压 |
| 5.4.2 不同喷氢时刻下的缸内燃烧过程 |
| 5.4.3 不同喷氢时刻下的做功能力 |
| 5.4.4 不同喷氢时刻下的NO_x排放 |
| 5.5 二次喷氢对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.5.1 不同二次喷氢时刻下的缸压 |
| 5.5.2 不同二次喷氢时刻下的缸内燃烧过程 |
| 5.5.3 不同二次喷氢时刻下的做功能力 |
| 5.5.4 不同二次喷氢时刻下的NO_x排放 |
| 5.6 不同点火时刻对二次喷射下氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.6.1 不同点火时刻对二次喷射下缸压的影响 |
| 5.6.2 不同点火时刻对二次喷氢下缸内燃烧过程的影响 |
| 5.6.3 不同点火时刻对二次喷射下做功能力的影响 |
| 5.6.4 不同点火时刻对二次喷射下NO_x排放的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 缸内喷水/进气加湿下氢内燃机性能的试验研究 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 不同喷水量对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.2.1 不同喷水量下的缸压 |
| 6.2.2 不同喷水量下的缸内燃烧过程 |
| 6.2.3 不同喷水量下的做功能力 |
| 6.2.4 不同喷水量下的NO_x排放 |
| 6.3 不同喷水量下混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.3.1 过量空气系数对缸内喷水条件下缸压的影响 |
| 6.3.2 过量空气系数对缸内喷水条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.3.3 过量空气系数对缸内喷水条件下做工能力的影响 |
| 6.3.4 过量空气系数对缸内喷水条件下NO_x排放的影响 |
| 6.4 不同喷水量下点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.4.1 点火时刻对缸内喷水条件下缸压的影响 |
| 6.4.2 点火时刻对缸内喷水条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.4.3 点火时刻对缸内喷水条件下做功能力的影响 |
| 6.4.5 点火时刻对缸内喷水条件下NO_x排放的影响 |
| 6.5 不同喷水时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.5.1 不同喷水时刻下的缸压 |
| 6.5.2 不同喷水时刻下的缸内燃烧过程 |
| 6.5.3 不同喷水时刻下的做功能力 |
| 6.5.4 不同喷水时刻下的NO_x排放 |
| 6.6 不同进气相对湿度下混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.6.1 过量空气系数对进气加湿条件下缸压的影响 |
| 6.6.2 过量空气系数对进气加湿条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.6.3 过量空气系数对进气加湿条件下做功能力的影响 |
| 6.6.4 过量空气系数对进气加湿条件下NO_x排放的影响 |
| 6.7 不同进气相对湿度下点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.7.1 点火时刻对进气加湿条件下缸压的影响 |
| 6.7.2 点火时刻对进气加湿条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.7.3 点火时刻对进气加湿条件下做功能力的影响 |
| 6.7.4 点火时刻对进气加湿条件下NO_x排放的影响 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）汽油机颗粒捕集器GPF的研究与开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外汽油机排放法规介绍 |
| 1.2.1 美国排放法规介绍 |
| 1.2.2 欧洲排放法规介绍 |
| 1.3 GPF国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 第二章 颗粒捕集器介绍 |
| 2.1 颗粒捕集器材料 |
| 2.2 颗粒捕集器的结构和过滤原理 |
| 2.3 颗粒捕集器布置方式 |
| 2.4 颗粒捕集器位置对过滤效率的影响 |
| 2.5 颗粒捕集器传感器介绍 |
| 第三章 颗粒捕集器累碳模型 |
| 3.1 搭建模型目的 |
| 3.2 GPF碳载量预估模型(压差法)原理分析 |
| 3.3 GPF碳载量预估模型的硬件 |
| 3.4 GPF碳载量预估模型的建立 |
| 3.4.1 模型概述 |
| 3.4.2 GPF碳载量预估计算模型开发 |
| 3.4.3 软件代码生成集成 |
| 3.4.4 GPF碳载量模型的标定和实车验证 |
| 3.5 EO(Engine Out)模型 |
| 3.6 模型最终碳载量确定 |
| 第四章 颗粒捕集器再生控制研究 |
| 4.1 再生条件 |
| 4.2 被动再生 |
| 4.3 主动再生 |
| 4.4 灰分对汽车颗粒捕集器的影响 |
| 第五章 颗粒捕集器再生模型标定 |
| 5.1 GPF载体温度预估 |
| 5.2 整车转毂再生储备扭矩调整 |
| 5.3 怠速再生控制 |
| 5.4 压差模型验证 |
| 5.4.1 压差传感器读值 |
| 5.4.2 压差传感器学习值分布 |
| 5.4.3 干净的颗粒捕集器的压差测试 |
| 5.4.4 存在碳载量时的压差模型验证 |
| 5.5 EO模型再生速率验证 |
| 5.5.1 仅减稀空燃比再生速率验证 |
| 5.5.2 仅减速断油再生速率验证 |
| 5.5.3 综合清碳再生速率验证 |
| 5.6 EO模型碳载量产生验证 |
| 5.7 SI分布及调整 |
| 第六章 三高验证 |
| 6.1 怠速再生控制验证 |
| 6.1.1 干净GPF原地怠速再生测试方法 |
| 6.1.2 实际累碳后GPF原地怠速再生测试方法 |
| 6.1.3 高温干净GPF原地怠速再生测试结果 |
| 6.1.4 高温累碳后GPF原地怠速再生测试结果 |
| 6.1.5 高原干净 GPF 原地怠速再生测试结果 |
| 6.1.6 高原累碳后GPF原地怠速再生测试结果 |
| 6.1.7 高寒干净GPF原地再生 |
| 6.1.8 高寒累碳后GPF原地怠速再生 |
| 6.2 DP模型验证 |
| 6.2.1 压差传感器零位读值分布 |
| 6.2.2 GPF压差传感器零位学习 |
| 6.2.3 干净GPF压差分布验证 |
| 6.2.4 不同碳载量对应的GPF压差分布 |
| 6.3 EO模型清碳速率验证 |
| 6.3.1 再生速率测试验证 |
| 6.3.2 Soot产生量-1000公里测试 |
| 6.4 冷启动测试 |
| 6.4.1 冷启动测试流程 |
| 6.4.2 冷启动测试结果汇总及标定设置 |
| 6.4.3 压差管路结冰状态检查 |
| 6.5 高温状态下特殊测试 |
| 6.5.1 高温状态下激烈驾驶工况再生排温控制验证 |
| 6.5.2 激烈驾驶工况再生排温控制验证结果 |
| 6.5.3 GPF管路热损坏状态检查 |
| 6.6 再生驾驶性验证 |
| 6.6.1 正常再生模式验证方法 |
| 6.6.2 正常再生模式验证结果 |
| 6.6.3 Hi Soot再生模式验证方法 |
| 6.6.4 Hi Soot再生模式验证结果 |
| 6.6.5 Critical再生模式验证方法 |
| 6.6.6 Critical再生模式验证结果 |
| 第七章 颗粒捕集器整车排放测试 |
| 7.1 排放测试设备 |
| 7.2 颗粒物质量(PM)测试设备 |
| 7.3 颗粒物数量(PN)排放测量设备 |
| 7.4 排放测试结果 |
| 第八章 总结和工作展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 工作展望 |
| 参考文献 |
（5）基于尾气污染防治的热车过程排放规律探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 排放物生成机理及危害 |
| 2.1 CO生成机理 |
| 2.2 HC的生成机理 |
| 2.3 NO_x生成机理 |
| 2.4 微粒(PM)的生成机理 |
| 2.5 汽车尾气的危害 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 尾气检测系统搭建与试验 |
| 3.1 发动机规格参数介绍 |
| 3.2 台架试验 |
| 3.2.1 试验设备介绍 |
| 3.2.2 台架试验内容 |
| 3.3 数据绘图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机油温度、负荷对热车过程排放的影响 |
| 4.1 机油温度、负荷对CO排放的影响 |
| 4.1.1 不同机油温度下CO排放与发动机负荷的对应关系 |
| 4.1.2 稳定怠速下CO排放与机油温度的关系 |
| 4.2 机油温度、负荷对HC排放的影响 |
| 4.2.1 不同机油温度下HC排放与发动机负荷的对应关系 |
| 4.2.2 稳定怠速下HC排放与机油温度的关系 |
| 4.3 机油温度、负荷对NO_x排放的影响 |
| 4.3.1 不同机油温度下NO_x排放与发动机负荷的对应关系 |
| 4.3.2 稳定怠速下NO_x排放与机油温度的关系 |
| 4.4 机油温度、负荷对颗粒物PM_(2.5)排放的影响 |
| 4.4.1 不同机油温度下颗粒物PM_(2.5)排放与发动机负荷的关系 |
| 4.4.2 稳定怠速下颗粒物PM_(2.5)排放与机油温度的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 转速对热车过程排放的影响分析 |
| 5.1 转速对CO排放的影响分析 |
| 5.2 转速对HC排放影响分析 |
| 5.3 转速对NO_x排放的影响分析 |
| 5.4 转速对颗粒物PM_(2.5)排放的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于试验结果的排放性能提升措施 |
| 6.1 混合气形成方式改进 |
| 6.2 尾气后处理装置改进 |
| 6.2.1 推广二次空气喷射 |
| 6.2.2 研发NO_x转化器 |
| 6.2.3 加装颗粒物捕集器 |
| 6.3 改进热车工况下的驾驶方式 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于国六标准的汽油车后处理系统及整车匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 发动机及整车性能仿真模型建立及验证 |
| 2.1 GT-SUITE仿真软件介绍 |
| 2.2 发动机性能仿真模型建立及校准 |
| 2.3 整车性能仿真模型建立及验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于神经网络的颗粒物排放预测模型建立 |
| 3.1 神经网络概述 |
| 3.2 BP神经网络模型 |
| 3.3 基于BP神经网络的颗粒物排放预测模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 测试循环工况下整车性能研究 |
| 4.1 法规测试工况介绍 |
| 4.2 各测试循环工况对比分析 |
| 4.3 不同测试工况下整车性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 排气后处理系统性能与匹配研究 |
| 5.1 后处理系统建模及性能仿真 |
| 5.2 后处理系统与发动机及整车匹配分析 |
| 5.3 整车试验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与论文相关的科研成果 |
（7）掺二甲醚汽油机燃烧与排放特性的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及变量 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 全球能源需求发展趋势 |
| 1.2 汽油机相关技术发展 |
| 1.2.1 气道喷射式汽油机 |
| 1.2.2 缸内直喷式汽油机 |
| 1.2.3 复合喷射式汽油机 |
| 1.2.4 稀薄燃烧技术 |
| 1.3 代用燃料的研究现状 |
| 1.4 二甲醚的研究现状 |
| 1.4.1 二甲醚的物化特性 |
| 1.4.2 二甲醚在国内外的研究现状 |
| 1.5 内燃机数值模拟 |
| 1.6 掺二甲醚汽油机研究存在的问题 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 二甲醚/汽油混合燃料化学反应动力学分析 |
| 2.1 燃烧理论及模型 |
| 2.1.1 预混层流火焰速度理论 |
| 2.1.2 化学反应速率模型 |
| 2.1.3 绝热火焰温度模型 |
| 2.1.4 敏感度模型 |
| 2.2 参数输入及计算结构 |
| 2.2.1 化学反应动力学机理模型介绍 |
| 2.2.2 敏感度分析及产率分析简介 |
| 2.3 汽油替代机理 |
| 2.4 二甲醚/异辛烷混合燃料预混层流火焰特性 |
| 2.4.1 混合燃料对绝热火焰温度的影响 |
| 2.4.2 混合燃料对层流火焰速度的影响 |
| 2.4.3 混合燃料对层流火焰速度质量流量灵敏度的影响 |
| 2.4.4 混合燃料对火焰结构的影响 |
| 2.4.4.1 混合燃料对主要反应物摩尔数及反应路径的影响 |
| 2.4.4.2 混合燃料对中间反应物摩尔数及反应路径的影响 |
| 2.4.4.3 混合燃料对主要产物摩尔数及反应路径的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 二甲醚/汽油双燃料内燃机的燃烧与排放特性分析 |
| 3.1 台架系统的搭建 |
| 3.2 燃烧与放热基本计算公式 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.4 怠速工况下二甲醚对汽油机燃烧过程的研究 |
| 3.4.1 二甲醚低温氧化放热效应对缸内平均温度的影响 |
| 3.4.2 二甲醚低温氧化放热效应对放热率的影响 |
| 3.4.3 二甲醚低温氧化放热效应对累积放热分数的影响 |
| 3.4.4 掺二甲醚对汽油机缸内燃烧过程的影响 |
| 3.5 怠速工况下掺二甲醚汽油机燃油经济性与排放的研究 |
| 3.5.1 掺二甲醚对燃油经济性的影响 |
| 3.5.2 掺二甲醚对燃烧过程的影响 |
| 3.5.3 掺二甲醚对循环波动的影响 |
| 3.5.4 掺二甲醚对HC、CO及 NOx的影响 |
| 3.6 部分负荷掺二甲醚对汽油机燃烧及排放的研究 |
| 3.6.1 掺二甲醚对动力性与燃油经济性的影响 |
| 3.6.2 掺二甲醚对燃烧过程的影响 |
| 3.6.3 掺二甲醚对循环波动的影响 |
| 3.6.4 掺二甲醚对有害排放的影响 |
| 3.7 部分负荷点火时刻对二甲醚/汽油双燃料内燃机性能的研究 |
| 3.7.1 点火时刻对动力性的影响 |
| 3.7.2 点火时刻对燃烧过程的影响 |
| 3.7.3 点火时刻对缸内循环波动的影响 |
| 3.7.4 点火时刻对排放的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 二甲醚/汽油混合燃料内燃机燃烧特性数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟理论与仿真模型的建立 |
| 4.1.1 控制方程 |
| 4.1.2 湍流模型 |
| 4.1.3 喷雾模型 |
| 4.1.4 燃烧模型 |
| 4.1.5 排放模型 |
| 4.2 仿真模型的建立 |
| 4.2.1 台架系统的搭建 |
| 4.2.2 几何模型的建立 |
| 4.2.3 计算网格的生成 |
| 4.2.4 初始条件与边界条件参数选择 |
| 4.2.5 喷油器标定 |
| 4.2.6 模型准确性分析 |
| 4.3 缸内燃烧过程分析 |
| 4.3.1 湍动能分析 |
| 4.3.2 冷态速度流场的分析 |
| 4.3.3 湍流火焰传播速率分析 |
| 4.3.4 缸内平均燃烧温度的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 二甲醚/汽油复合喷射内燃机的燃烧与排放特性分析 |
| 5.1 台架系统的搭建 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 不同喷射策略对二甲醚/汽油复合喷射内燃机性能特性的分析 |
| 5.3.1 喷射策略对动力性的影响 |
| 5.3.2 喷射策略对缸内燃烧的影响 |
| 5.3.3 喷射策略对循环波动的影响 |
| 5.3.4 喷射策略对排放的影响 |
| 5.4 喷射比例对二甲醚/汽油复合喷射内燃机性能特性的分析 |
| 5.4.1 喷射比例对燃油经济性的影响 |
| 5.4.2 喷射比例对缸内燃烧过程的影响 |
| 5.4.3 喷射比例对循环波动的影响 |
| 5.4.4 喷射比例对排放的影响 |
| 5.5 点火提前角对二甲醚/汽油复合喷射内燃机性能特性的分析 |
| 5.5.1 点火提前角对燃油经济性的影响 |
| 5.5.2 点火提前角对内燃机燃烧过程的影响 |
| 5.5.3 点火提前角对循环波动的影响 |
| 5.5.4 点火提前角对内燃机HC、NOx、CO与颗粒物排放的影响 |
| 5.6 二甲醚能量分数对缸内直喷汽油机燃烧与排放特性的分析 |
| 5.6.1 二甲醚能量分数对燃油经济性的影响 |
| 5.6.2 二甲醚能量分数对燃烧的影响 |
| 5.6.3 二甲醚能量分数对循环波动的影响 |
| 5.6.4 二甲醚能量分数对排放的影响 |
| 5.7 不同负荷对二甲醚/汽油复合喷射内燃机燃烧与排放特性分析 |
| 5.7.1 不同负荷对动力性的影响 |
| 5.7.2 不同负荷对燃烧的影响 |
| 5.7.3 不同负荷对循环波动的影响 |
| 5.7.4 不同负荷对HC、NOx、CO与颗粒物排放的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（8）掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及变量 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 转子机的工作原理 |
| 1.1.2 转子机的主要结构与特点 |
| 1.2 国内外转子机的发展和研究现状 |
| 1.2.1 国外转子机发展和研究现状 |
| 1.2.2 国内转子机发展和研究现状 |
| 1.3 正丁醇燃料的特点及其相关研究 |
| 1.4 转子机存在的问题及氢气的优势 |
| 1.5 掺氢转子机已有的研究及存在的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 转子机参数简介及其放热计算方法 |
| 2.1 转子机相关参数简介 |
| 2.2 转子机放热计算方法 |
| 2.2.1 转子机放热计算的假设条件 |
| 2.2.2 转子机的放热计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 试验系统搭建及数据分析方法 |
| 3.1 进气道喷射气液双燃料系统 |
| 3.2 掺氢转子机试验系统 |
| 3.3 试验中主要数据的计算方法 |
| 第4章 掺氢汽油转子机的燃烧与排放特性 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 过量空气系数对掺氢汽油转子机怠速性能的影响 |
| 4.2.1 过量空气系数对怠速循环变动的影响 |
| 4.2.2 过量空气系数对怠速经济性的影响 |
| 4.2.3 过量空气系数对怠速缸内压力及燃烧过程的影响 |
| 4.2.4 过量空气系数对怠速排放的影响 |
| 4.3 不同怠速转速下掺氢汽油转子机的性能 |
| 4.3.1 不同怠速转速下的循环变动 |
| 4.3.2 不同怠速转速下的经济性 |
| 4.3.3 不同怠速转速下的燃烧过程 |
| 4.3.4 不同怠速转速下的排放 |
| 4.4 部分负荷下过量空气系数对掺氢汽油转子机性能的影响 |
| 4.4.1 做功能力和有效热效率随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.2 缸内压力和燃烧过程随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.3 循环变动随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.4 排放随过量空气系数的变化规律 |
| 4.5 部分负荷下点火时刻对掺氢汽油转子机性能的影响 |
| 4.5.1 不同点火时刻下的有效热效率 |
| 4.5.2 不同点火时刻下的缸内压力和燃烧过程 |
| 4.5.3 不同点火时刻下的循环变动 |
| 4.5.4 不同点火时刻下的排放 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 掺氢正丁醇转子机的燃烧与排放特性 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 掺氢体积分数对正丁醇转子机怠速性能的影响 |
| 5.2.1 掺氢体积分数对怠速循环变动的影响 |
| 5.2.2 掺氢体积分数对怠速经济性的影响 |
| 5.2.3 掺氢体积分数对怠速燃烧过程的影响 |
| 5.2.4 掺氢体积分数对怠速排放的影响 |
| 5.3 过量空气系数对掺氢正丁醇转子机怠速性能的影响 |
| 5.3.1 怠速不同过量空气系数下的循环变动 |
| 5.3.2 怠速不同过量空气系数下的经济性 |
| 5.3.3 怠速不同过量空气系数下的燃烧过程 |
| 5.3.4 怠速不同过量空气系数下的排放 |
| 5.4 部分负荷下掺氢体积分数对正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.4.1 有效热效率随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.2 缸内压力和燃烧过程随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.3 循环变动随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.4 排放随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.5 部分负荷下过量空气系数对掺氢正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.5.1 过量空气系数对有效热效率的影响 |
| 5.5.2 过量空气系数对燃烧过程的影响 |
| 5.5.3 过量空气系数对循环变动的影响 |
| 5.5.4 过量空气系数对排放的影响 |
| 5.6 部分负荷下点火时刻对掺氢正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.6.1 有效热效率随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.2 缸内压力和燃烧过程随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.3 循环变动随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.4 排放随点火时刻的变化规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 纯氢转子机的燃烧与排放特性 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 过量空气系数对纯氢转子机怠速燃烧与排放特性的影响 |
| 6.2.1 过量空气系数对纯氢转子机怠速循环变动的影响 |
| 6.2.2 过量空气系数对纯氢转子机怠速经济性的影响 |
| 6.2.3 过量空气系数对纯氢转子机怠速缸内压力的影响 |
| 6.2.4 过量空气系数对纯氢转子机怠速燃烧过程的影响 |
| 6.2.5 过量空气系数对纯氢转子机怠速排放的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（9）基于电控技术的低排放舷外机燃烧与排放性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 舷外机用汽油机排放法规 |
| 1.3 低排放舷外机用汽油机研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 舷外机用汽油机排放技术研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 F60舷外机结构优化和样机试验 |
| 2.1 F60舷外机基本参数 |
| 2.2 F60舷外机的结构和电控系统 |
| 2.2.1 F60舷外机的基本结构 |
| 2.2.2 F60舷外机的电控系统的架构 |
| 2.3 F60舷外机用汽油机进排气道参数优化 |
| 2.3.1 气道试验台 |
| 2.3.2 评价方法 |
| 2.3.3 F60舷外机用汽油机的进排气道优化 |
| 2.4 F60舷外机用汽油机初始脉谱图的设置 |
| 2.5 F60舷外机用汽油机的试验台架 |
| 2.6 F60舷外机用汽油机的试验结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 F60舷外机用汽油机模型搭建与排放分析 |
| 3.1 模拟软件的选择 |
| 3.2 Ricardo Wave基本介绍 |
| 3.3 仿真计算理论 |
| 3.4 F60舷外机用汽油机仿真模型的搭建 |
| 3.5 F60舷外机用汽油机仿真模型的验证 |
| 3.6 过量空气系数对F60舷外机用汽油机的燃烧与排放分析 |
| 3.6.1 过量空气系数对大负荷性能与排放的影响分析 |
| 3.6.2 过量空气系数对中小负荷性能与排放的影响分析 |
| 3.6.3 过量空气系数对怠速工况性能与排放的影响分析 |
| 3.7 F60舷外机用汽油机混合气浓度量化特性分析 |
| 3.8 点火提前角对F60舷外机用汽油机的燃烧与排放分析 |
| 3.8.1 点火提前角对大负荷性能与排放的影响分析 |
| 3.8.2 点火提前角对中小负荷性能与排放的影响分析 |
| 3.8.3 点火提前角对怠速工况性能与排放的影响分析 |
| 3.9 F60舷外机用汽油机点火提前角量化特性分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 F60舷外机用汽油机的整机排放试验 |
| 4.1 基本标定流程 |
| 4.2 E4试验循环排放分析 |
| 4.3 排放分担率的研究 |
| 4.4 舷外机的控制区分析 |
| 4.5 基本脉谱图的标定 |
| 4.5.1 过量空气系数的基本脉谱图 |
| 4.5.2 点火提前角的基本脉谱图 |
| 4.6 控制区的排放试验结果 |
| 4.7 F60舷外机性能及排放技术水平与国际同类机型的比较 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文专利 |
（10）缸内直喷汽油机颗粒捕集器的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽油机颗粒物的控制处理技术路线研究现状 |
| 1.2.2 汽油机颗粒捕集器国外研究现状 |
| 1.2.3 汽油机颗粒捕集器国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 颗粒捕集器再生能力测试 |
| 2.1 GPF再生控制策略 |
| 2.1.1 加热辅助策略 |
| 2.1.2 碳烟量计算策略 |
| 2.1.3 保护策略 |
| 2.2 GPF再生技术 |
| 2.2.1 主动再生技术 |
| 2.2.2 被动再生技术 |
| 2.3 GPF被动再生测试 |
| 2.3.1 GPF被动再生时机测试 |
| 2.3.2 GPF被动再生能力测试 |
| 2.4 GPF再生特性测试 |
| 2.4.1 被动再生特性测试 |
| 2.4.2 主动再生特性测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 汽油机颗粒捕集器质量流量模型建立 |
| 3.1 颗粒捕集器压降模型 |
| 3.2 颗粒捕集器质量和能量守恒模型 |
| 3.3 颗粒捕集器捕集效率模型 |
| 3.3.1 未加载颗粒物的捕集器效率模型 |
| 3.3.2 加载颗粒物的捕集器效率模型 |
| 3.4 其他颗粒捕集器模型 |
| 3.5 GPF碳载量质量流量模型搭建 |
| 3.5.1 GPF碳载量质量流量模型 |
| 3.5.2 质量流量模型搭建 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 颗粒捕集器碳载模型标定 |
| 4.1 试验设备及参数 |
| 4.1.1 台架、转毂试验台介绍 |
| 4.1.2 试验用车及GPF样件介绍 |
| 4.2 发动机原排质量流量标定 |
| 4.2.1 试验环境及准备工作 |
| 4.2.2 发动机原排质量流量标定试验 |
| 4.2.3 发动机启动原排质量流量标定试验 |
| 4.3 修正系数基础数据标定 |
| 4.3.1 发动机水温修正系数标定 |
| 4.3.2 颗粒捕集器PM过滤效率修正系数标定 |
| 4.3.3 发动机空燃比修正系数标定 |
| 4.3.4 发动机负荷修正系数标定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 颗粒捕集器精度碳载量模型的建立与验证 |
| 5.1 碳载量计算仿真模型搭建 |
| 5.2 模型道路试验验证 |
| 5.2.1 道路试验准备工作 |
| 5.2.2 道路试验流程 |
| 5.3 模型验证及离线标定 |
| 5.3.1 GPF碳载量计算模型验证 |
| 5.3.2 发动机标定数据优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
四、汽油机怠速工况尾气净化研究（论文参考文献）
- [1]基于EGR和LB的汽油机国六排放控制技术研究[D]. 张宇. 安徽工程大学, 2020(04)
- [2]满足EPA Tier3排放法规的通用小型汽油机排放性能优化研究[D]. 袁佳孙. 江苏大学, 2020(02)
- [3]氢内燃机NOx生成及控制策略研究[D]. 徐溥言. 北京工业大学, 2020
- [4]汽油机颗粒捕集器GPF的研究与开发[D]. 乔林炎. 合肥工业大学, 2020(02)
- [5]基于尾气污染防治的热车过程排放规律探究[D]. 张宁. 河南科技大学, 2020(07)
- [6]基于国六标准的汽油车后处理系统及整车匹配研究[D]. 卢俊宇. 武汉理工大学, 2020(08)
- [7]掺二甲醚汽油机燃烧与排放特性的试验研究[D]. 石磊. 北京工业大学, 2019(03)
- [8]掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究[D]. 苏腾. 北京工业大学, 2019
- [9]基于电控技术的低排放舷外机燃烧与排放性能优化[D]. 吴一枭. 江苏大学, 2019(02)
- [10]缸内直喷汽油机颗粒捕集器的研究与应用[D]. 李祥. 广东工业大学, 2019(02)