吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (4): 1118-1123.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604016

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点燃式甲醇发动机冷启动临界着火边界

宫长明1, 李朝晖2, 3, 屈翔2, 3, 刘凤华1   

  1. 1.大连民族大学 机电工程学院, 辽宁 大连 116600;
    2.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;
    3. 重庆理工大学 车辆工程学院,重庆 400054
  • 收稿日期:2015-02-09 出版日期:2016-07-20 发布日期:2016-07-20
  • 通讯作者: 刘凤华(1965-),女,高级工程师.研究方向:发动机排放与控制.E-mail:liufenghua@dlnu.edu.cn
  • 作者简介:宫长明(1964-), 男,教授,博士生导师.研究方向:发动机排放与控制.E-mail:gongcm@dlnu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51176063); 中央高校基本科研业务费专项项目(DC201502010203)

Investigation of critical firing boundary of spark ignition methanol engine during cold start

GONG Chang-ming1, LI Zhao-hui2, 3, QU Xiang2, 3, LIU Feng-hua1   

  1. 1.College of Electromechanical Engineering, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China;
    2.State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
    3.School of Vehicle Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China
  • Received:2015-02-09 Online:2016-07-20 Published:2016-07-20

摘要: 针对点燃式甲醇发动机低温下启动困难,基于单循环燃料喷射策略试验研究了甲醇最小循环喷射量、环境温度、预热和进气道内喷射液化石油气(LPG)等参数对甲醇发动机冷启动临界着火边界的影响。试验结果表明:甲醇最小循环喷射量、环境温度、甲醇喷射正时和点火正时角度差、预热和气道内喷射LPG量及甲醇和LPG喷射正时角度差决定甲醇发动机冷启动的临界着火边界;环境温度低于16 ℃时,甲醇发动机必须使用辅助启动措施方可启动;电热塞预热可使甲醇发动机在0 ℃以上环境温度下启动;喷射LPG可使甲醇发动机在-13 ℃以上环境温度下启动。

关键词: 动力机械工程, 点燃式发动机, 甲醇, 临界着火边界, 冷启动

Abstract: To overcome the difficulty of cold start of spark methanol engine at low ambient temperature, the effects of the minimum amount of methanol injected per cycle, the ambient temperature, the angle difference between injection timing and ignition timing, preheating method and additional LPG injected into the inlet port on the critical firing boundary of the engine based on single cycle duel injection were investigated by experiments. Results show that the critical firing boundary is influenced by all the above factors, and by the angle difference between methanol injection timing and LPG injection timing. When the ambient temperature is below 16 ℃, an auxiliary start-aid must be used to support the cold start of the methanol engine. Glow plug preheating can ensure reliable firing of the methanol engine at ambient temperature above 0 ℃. Using an additional auxiliary start-aid, injecting LPG into the inlet port, can result in reliable firing at ambient temperature above -13 ℃.

Key words: power machinery and engineering, spark ignition engine, methanol, critical firing boundary, cold start

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[1] Santoso H, Chang W K. Mixture preparation and hydrocarbon emissions behaviors in the first cycle of Si engine cranking[C]∥SAE Paper, 2002-01-2805.
[2] Cheng Y, Wang J X, Zhuang R J, et al.Analysis of combustion behavior during cold-start and warm-up process of SI engine[C]∥SAE Paper, 2001-01-3557.
[3] Henein N A, Tagomori M K, Yassine M K, et al. Cycle-by-cycle analysis of HC emissions during cold start of gasoline engines[C]∥SAE Paper,952402.
[4] Jason D H, Checckel M D. Quantifying vehicle emission factors for various ambient conditions using an on-board, real-time emissions system[C]∥SAE Paper, 2003-01-0301.
[5] Li L G, Li G, Qiu D P, et al. The characteristic of transient HC emissions of the first firing cycle during cold start on an LPG SI engine[C]∥SAE Paper, 2006-01-3403.
[6] Hu T G, Wei Y J, Liu S H, et al. Improvement of spark-ignition (SI) engine combustion and emission during cold start, fueled with methanol/gasoline blends[J]. Energy and Fuels, 2007, 21(1): 171-175.
[7] Liao S Y, Jiang D M, Cheng Q, et al. Investigation of the cold-start combustion characteristics of the ethanol-gasoline blends in a constant-volume chamber[J]. Energy and Fuels, 2005, 19(3): 813-819.
[8] 宫长明, 邓宝清,王舒,等. 预热对电控喷射甲醇发动机冷起动着火特性的影响[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2008, 38 (5): 1029-1033.
Gong Chang-ming, Deng Bao-qing, Wang Shu, et al. Effect of preheating on firing behavior of an electronically controlled injection methanol engine during cold start[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2008, 38 (5): 1029-1033.
[9] 李骏,宫长明,王忠,等. 点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动非常规排放的影响[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2010, 40 (5): 1188-1192.
Li Jun, Gong Chang-ming, Wang Zhong, et al. Effects of ignition and methanol timing on unregulated exhaust emissions from methanol engine during cold start[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2010, 40 (5): 1188-1192.
[10] 宫长明,王舒,刘家郡,等. 环境温度对点燃式甲醇发动机冷起动性能的影响[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2009, 39 (1): 27-32.
Gong Chang-ming, Wang Shu, Liu Jia-jun, et al. Effect of ambient temperature on cold start behavior of S.I. methanol engine[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2009, 39 (1): 27-32.
[1] 董伟,宋佰达,邱立涛,孙昊天,孙平,蒲超杰. 直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1755-1761.
[2] 林学东, 江涛, 许涛, 李德刚, 郭亮. 高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1436-1443.
[3] 李志军, 汪昊, 何丽, 曹丽娟, 张玉池, 赵新顺. 催化型微粒捕集器碳烟分布及其影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1466-1474.
[4] 秦静, 徐鹤, 裴毅强, 左子农, 卢莉莉. 初始温度和初始压力对甲烷-甲醇裂解气预混层流燃烧特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1475-1482.
[5] 宫洵, 蒋冰晶, 胡云峰, 曲婷, 陈虹. 柴油机主-从双微元Urea-SCR系统非线性状态观测器设计与分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1055-1062.
[6] 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734.
[7] 席雷, 徐亮, 高建民, 赵振, 王明森. 厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 752-759.
[8] 李龙, 张幽彤, 左正兴. 变负载控制在自由活塞内燃发电机的缸压控制中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 473-479.
[9] 田径, 刘忠长, 刘金山, 董春晓, 钟铭, 杜文畅. 基于燃烧边界参数响应曲面设计的柴油机性能优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 159-165.
[10] 卫海桥, 裴自刚, 冯登全, 潘家营, 潘明章. 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 166-173.
[11] 李志军, 何丽, 姜瑞, 申博玺, 孔祥金, 刘世宇. 柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1760-1766.
[12] 郭亮, 杨文昭, 王云开, 孙万臣, 程鹏, 李国良. 废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1767-1774.
[13] 虞浏, 刘忠长, 刘江唯, 杜宏飞, 许允. 直喷汽油机喷雾粒径特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1482-1488.
[14] 刘忠长, 腾鹏坤, 田径, 许允, 亓升林, 于凯波. 二级增压柴油机旁通阀调节特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 796-803.
[15] 彭玮, 李国祥, 闫伟. 适用于发动机散热器的壁面函数改进[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 804-810.
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[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[5] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[6] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[7] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[8] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[9] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[10] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .