基于机内净化低排放小型汽油机燃烧与排放性能优化

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1、分类号：TK417密级：公开UDC：621.4编号：10299S1204060JIANGSUUNIVERSITY学术型硕士学位论文ThesisforAcademicMasterDegree硕士类别：工学硕士论文题目：基于机内净化低排放小型汽油机燃烧与排放性能优化学科专业：动力机械及工程作者姓名：刘伟指导教师：刘胜吉教授答辩日期：2015年5月29日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含

2、为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国

3、学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日基于机内净化低排放小型汽油机燃烧与排放性能优化CombustionandEmissionPerformanceOptimizationforLow-emissionSmallNon-roadSIEngineBasedontheInteriorPurification专业名称动力机械及工程指导教师刘胜吉教授姓名刘伟2015年5月

4、江苏大学硕士学位论文摘要近十年我国通用小型汽油机产业取得了飞速的发展，已成为世界上通用小型汽油机主要生产国与出口国。但采用机内净化技术的国内通用小型汽油机难以在批量生产中满足美国EPA第Ⅲ阶段排放法规要求，这已是行业发展的技术瓶颈之一，而采用机外净化措施能使整机排放满足EPA法规要求，但这不仅使得发动机成本增加，同时降低了发动机安全性。因此系统开展进排气、供油和燃烧过程研究，开发高性能低排放通用小型汽油机产品具有重要的实用价值。以市场占有率较高的188F汽油机为样机，以满足国际最为严格的美国EPA第Ⅲ阶段排放法规为目标，用试验和模拟

5、分析相结合的方法开展进排气、供油和燃烧过程研究。分析了压铸气缸盖的进排气道结构特性和进排气道流道的截面积变化，在进排气系统稳流试验台上试验得出改进压铸气缸盖进排气道提高进排气流量的技术方案，在满足压铸工艺的前提下，优化后的进、排气道流通系数比原机分别增大了20.3%和16.1%；通过对空气滤清器进气道的优化设计，进气流量比原机增大了4.0%；用优进排气系统化后的汽油机台架试验表明：标定转速全负荷时的扭矩增大了1.87N·m，燃油消耗率降低了8.1g/(kW·h)，不同负荷工况汽油机HC和CO排放降低，NOX排放略有增大。用Ricar

6、doWave软件模拟了混合气浓度和点火提前角对不同负荷工况下汽油机动力性、经济性、各种有害排放物的影响，结合试验得出了188F汽油机不同负荷、转速工况主要排放污染物随混合气浓度变化以及点火提前角变化的量化关系，依据法规的排放限值，形成了低排放高性能通用小型汽油机理想油气混合比特性和理想点火提前角特性。试验确定了188F汽油机不同负荷工况最佳油气混合比方案，汽油机CO、HC+NOX比排放值分别为347.5g/(kW·h)和6.91g/(kW·h)。再通过优化点火提前角，使汽油机HC+NOX比排放值降到6.23g/(kW·h)。劣化试验

7、后CO和HC+NOX比排放值分别为312.5g/(kW·h)和7.10g/(kW·h)，远低于美国EPA第Ⅲ阶段排放限值，汽油机批量生产排放达标。研究工作为国内开发低排放高性能通用小型汽油机提供了机内净化的技术路线。关键词：通用小型汽油机，机内净化，混合气浓度，点火提前角，排放I江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThenon-roadSIengineindustryinChinahasachievedrapidlydevelopmentinthelasttenyearsandChinahasbecometheworldmajorp

8、roducersandexportersofthenon-roadSIengine.Buttheuseoftheinteriorpurificationtechnologyinthedomesticnon-roadSIengineca