第5期 2013年10月
内燃机
InternalCombustionEngines
汽油机高原燃烧和排放性能的试验研究
马生元，陈国玉，孙彩华，李生山，邓俊飞汪硕峰
No.5 Oct.2013
（1.青海民族大学交通与工程系：青海西宁810007：2.北京工业大学环境与能源工程学院：北京100022）摘要：对伊兰特1.6L汽油机燃烧和排放性能在北京（海拨52m）和在西宁（海拨2261m）进行了对比试验，与北京相比，西宁汽油机的指示平均压力下降39.5%，平均燃油消耗率上升18.95%，CO的平均排放量上升16.8倍。HC的平均排放
下降7.7倍，NOx的平均排放量下降44.2%。关键词：汽油机；高原；燃烧；排放
中图分类号：TK411
文献标识码：B
文章编号：10006494（2013）05004804
TheExperimentalResearchonCombustionandEmissionsPerformance
of aGasolineEngine inPlateauArea
MA Shengyuan',CHEN Guoyu',SUN Caihua',LI Shengshan',DENG Junfei',WANG Shuofeng
(1.Department of Transportation and Engineering, Qinghai Nationalities University, Xining 810007, China 2. College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China)
Abstract: This paper tries to experimentally compare the combustion and emissions performance of a 1.6 L gasoline engine between Beijing (an elevation of 52 m) and Xining (an elevation of 2 261 m). The test results demonstrated that, compared with the engine performance in Beijing, indicated mean effective pressure of the engine in Xining was reduced by 39.5%, and brake specific fuel consumption was raised by 18.95% and the average CO emission was increased by 16.8 times. The engine HC and NOx emissions were
decreased by7 times and 44.2% in plateau area than those in plain area Key words: gasoline engine; plateau; combustion; emissions
0前言
在高原环境下，随着海拔高度的增加和大气密度的下降，虽然大气中氧气的体积分数基本不变，但单位体积中氧气的质量将随之下降，即大气含氧量随海拔高度的升高而下降。我国幅员辽阔，青藏、云贵、蒙古高原面积总计达到270万平方公里，海拔2000m以上的高原地域约占国土面积的 1/3。由于缺氧，理论和试验都证明高原高山地区发动机的燃烧效率、实际功率都比海平地区有较大的下降，油耗增加。据2011年统计资料，西宁市有机动车246706辆，与2010年218068辆相比增加13.1%，若在2011年的基础上每年增加 10%，到2020年西宁市增加至58.2万辆。可以想
作者简介：马生元（1960－），男，教授，主要研究方向为高原燃烧学。
收稿日期：2013-06-21 万方数据
象，与低海拔地区相比，在高原机动车除额外消耗大量的汽油、柴油等资源外，也会额外排放大量的 CO等，造成严重的空气污染。
在过去对发动机高原性能的研究比较集中于柴油机".4-6)，对汽油机高原燃烧和排放性能的研究报道较少，也比较集中于理论和模拟试验研究"，在实际高海拔环境中试验研究也只停留在一般试验水平。
通过北京和西宁的发动机台架试验系统，对伊兰特1.6L汽油机燃烧和排放性能进行了对比试验。在设置发动机转速1400r/min的情况下，改变测功机扭矩，测量发动机的指示平均压力、实际负荷、实际扭矩、燃油消耗量以及CO，HC，NOx 的排放等燃烧和排放性能指标，与北京相比，西宁汽油机的平均指示压力下降39.5%，平均燃油消耗率上升18.95%，CO的平均排放量上升16.8倍。 HC的平均排放下降7.7倍，NOx的平均排放量下