在汽车工业高速发展的今天，汽车排放对大气污染的分担率已引起了人们的高度重视，欧盟制定实施了较为严格的排放法规。不但排放限值更加严格，还对排放测试方法进行了改进，取消了原来的 40s 怠速不采样。而试验研究发现，冷起动过程 HC 和 CO 排放对火花点燃式发动机整车工况法排放量贡献极为突出，约占 50％～80％，这就使得对冷起动过程进行燃烧优化和排放控制就显得尤为重要。能源短缺问题是机动车工业发展所面临的又一严重问题。在石油供求矛盾加剧和环境保护两个严峻的问题驱动下，LPG 燃料以排放污染少、燃料经济性好等特点成为现阶段最有市场潜力的代用燃料，LPG 发动机已成为当代内燃机研究领域的一个热点。为了满足日益严格的排放法规要求，对 LPG 发动机来说，采用电控喷射及三效催化后处理器已是目前发展的必然趋势和迫切需要。同时 LPG 发动机也面临着冷起动问题，国内外有关汽油机的冷起动特性已展开了大量的研究，但涉及到 LPG 发动机的几乎为空白。本文在一台配备三效催化器的电控喷射 LPG 发动机上就降低冷起动阶段的排放，特别是 HC 的排放做了些试验研究。本文的试验方法及主要试验内容：本文试验所采用的发动机为一台由嘉陵四冲程风冷 125mL 摩托车汽油机改装的电控喷射 LPG 发动机，在此基础上，配备了三效催化转化器，并实现了闭环控制。提出了 LPG 气态喷射方案，运用稳压腔来稳定燃气压力，采用了日本 KN 公司的 KN3-2B 型气体喷嘴。同时采用了适用于高速发动机的微机控制数字式点火系统（DC-CDI），该点火系统可以提供稳定的点火能量，灵活地改变点火提前角。试验中通过电控系统对发动机空燃比及点火提前角进行调整，采用了一套高速实时在线数据采集系统，通过对电控 LPG 发动机 i<WP=76>摘 要瞬时转速、缸压及排放的测量，从提高冷起动阶段首循环着火的可靠性及三效催化转化器快速起燃两方面进行了试验研究，以降低发动机冷起动阶段的有害排放物，满足更加严格的排放限值要求。 本文的主要试验研究结论如下： 1，基于循环控制的电控喷射 LPG 发动机首循环冷起动排放性能研究 a，喷射脉宽对于电控喷射 LPG 发动机而言，有着极其重要的影 响。合理控制首次喷射脉宽和喷射时刻，可实现理想的“即喷即 着”的可控循环着火，从而有效控制 HC 排放。并且在各种温度 与起动电压下，均存在性能较好的过量空气系数为 0.4～0.68 的 喷射脉宽区域。在过量空气系数为 0.6，燃烧性能较佳的 8ms 最 优脉宽时，首循环着火的可靠性可得到保证。 b，点火提前角对发动机首循环着火燃烧的性能也有一定影响。最优 喷射脉宽时，在可着火的 30°CA BTDC 到 20°CA ATDC 范围 内，随着点火提前角的推迟，转速有所下降，但对 HC 排放影响 不大。 c，环境温度及起动电压对首循环的性能也有影响。较高的温度与起 动电压，均可使起动转速升高，HC排放有所降低。 2，三效催化器快速起燃试验研究 a，对于被动式催化器，其安装位置对 TWC 的快速起燃有着极其重 要的影响。在怠速转速为 1600r/min，上止点点火时，将位置提 前 13cm，即 TWC距排气口 15cm之后，HC与 CO由原来的三分 钟未起燃，分别变为 76s 和 47s 起燃。 b，点火提前角对 TWC 的快速起燃也有着一定的影响。怠速转速为 1600r/min 时，点火提前角由 0°CA BTDC 推迟到 15°CA ATDC，HC 的起燃时间缩短了 22s，CO 的起燃时间缩短得较 少，为 8s。ii<WP=77>吉林大学硕士学位论文c，怠速转速的提高，也可以在一定程度上使得 TWC 快速起燃。 5°CA ATDC 点火时，怠速转速由 1400r/min 提高到 1800r/min 时，HC与 CO的起燃时间分别缩短了 19s 和 15s。