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姚春德

内燃机工作过程及其废气净化技术

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姓名：姚春德
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担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师
职称：-
学科领域：

电气工程
研究兴趣：内燃机工作过程及其废气净化技术

个人简介

姚春德，1955年6月出生。1982年毕业于合肥工业大学内燃机专业，获工学学士学位。随后考入天津大学，分别于1984年和88年获硕士和博士学位。现任内燃机燃烧学国家重点实验室副主任，中国工程热物理学会常务理事，中国汽车工程学会理事，中国内燃机协会理事，中国内燃机学会中小功率柴油机专业分会副主任委员，中国汽车工程学会特聘专家。于1993年和1995年分别去德国和美国进修及工作各一年。目前主要研究方向为内燃机工作过程及其废气净化技术。已完成和通过鉴定的科研项目10余项。现负责的科研项目有6项，分别来自国家科技部‘清洁汽车行动计划’、国家自然科学基金、教育部基金、地方自然科学基金以及企业合作。曾获国家教委科技进步二等奖、机械工业部的首批跨世纪学科带头人、国家教委和人事部的“优秀留学回国人员”、王宽诚留学奖学金、容闳奖教金等多个奖项。获发明专利3项。工作以来，在科技刊物上发表论文近100篇，其中被EI录入的20余篇。参编了《机械工程手册》第二版内燃机篇的内容。自编研究生教材《高等内燃机原理》一部。
在理论上贡献： 1）提出用应力波理论计算低惯量喷油嘴的针阀落座冲击应力，并得出了计算公式。该式修正了由Buman,P.G.在其著作"Fuel Injection and Controls for Internal Combustion Engines"中所提的计算公式，并为低惯量喷嘴针阀落座应力的计算提出新的方法。 2）提出燃油束撞击法形成混合气的理论，在国家自然科学基金的支持下对燃油束撞击形成混合气机理进行详尽研究。 3）提出柴油/醇组合燃烧理论，分别在自然吸气和增压柴油机进行应用，获得了大幅度降低排烟和NOx排放的突出效果。目前正在进行中等规模车队试验。
在技术上贡献： 1）运用燃油束撞击形成混合气的理论建立了单缸柴油机单孔直喷式柴油机燃烧系统。 2）在球形燃烧室的柴油机上实现低排放的增压燃烧系统，并在柴油机上得到很好的应用。 3）设计的超长行程高速柴油机获得了实际应用并投入了大规模生产，为企业创造了很大的经济和社会效益。 4）主持设计轿车用柴油机，正在进行试制并即将组织生产。 5）研制开发了发动机与汽车底盘优化匹配的专家系统软件，已经在实际工作中得到实际应用，为企业创造了较大的经济和社会效益。

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2006-06-21

【期刊论文】燃油撞击对柴油机混合气形成及其燃烧过程影响的研究*

姚春德

内燃机学报，2001，19（2）：123～127，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍丁具有油束撞击效应的轴针式喷油器在不同柴油机燃烧系统中的应用。试验结果表明，当这种喷油器运用于涡流室式柴油机时，可以起到降低发动机燃油消耗与排气烟度的作用；运用列直喷式燃烧系统时，发动机的运转正常。起动方便，但目前还存在燃油消耗率和排气烟度高的不足。此外，还详细介绍丁这种轴针式喷油嘴产生的不同形式的碰撞效果对直喷式发动机性能影响的研究结果。

柴油机，喷雾，燃油撞击

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2006-06-21

【期刊论文】油束撞击形成混合气及其燃烧过程的机理研究

姚春德

工程热物理学报，2001，22（2）：253～256，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文介绍了用多扶喷雾叠加摄影与激光粒子分析技术对燃油喷雾撞击前后的粒径、贯穿度以厦喷雾锥角等因素变化所进行的观察和测量以厦介绍了利用双像高速摄影技术对燃油束撞击雾化形成的混合气以厦燃烧过程特点的研究。结果表明，燃油经撞击后可显著地增大油束扩散角、不同程度地影响了燃油束的贯穿度，但对燃油束撞击前后滴径变化的影响不大。混合气形成厦其燃烧过程的高速摄影研究结果表明，燃油束撞击雾化对加快燃油与空气的混台并促进其火焰扩展起到重要作用。另外撞击反弹方向和喷油压力等也是影响混舍气形成和燃烧的重要因素。

油束碰撞，柴油机

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2006-06-21

【期刊论文】油束撞击法形成混合气在涡流室式柴油机上的应用*

姚春德，刘勇强，程晓章，朱绍源

内燃机学报，1999，17（2）：108～111，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍了一种头部带挡块的轴针式喷油嘴在涡流室式柴油机上的应用。该喷嘴的特点是喷孔喷出的燃油直接撞击在挡块上，油柬经挡块撞击在改变了方向的同时也产生油滴的二次雾化，扶而达到既加大喷束与空气的接触面积，同时叉限制了燃油喷进燃烧室中心的目的。发动机的台架试验表明。采用这种喷油嘴后，可以显著地改善原机的经薪性和排放品质在柴油机的标定工况下，比油耗和排气烟度分别降低4%和30%这种混合气形成方法为进一步提高柴油的性能提供一个新的途径。

油束碰撞，混合气，柴油机

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2006-06-21

【期刊论文】用增压技术提高6120柴油机的性能

姚春德，张华葆，何邦全，刘勇强，张以平，夏顺光

车用发动机，1998，（114）：7～10，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在6120柴油机上采有入世气涡轮增压技术脱提高了原机的功率与抠矩，也改善了原机的烟度排放，获得了综合指标并使其能满足与车辆配备的要求。

柴油机增压技术性能

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2006-06-21

【期刊论文】用扩散及准均质混合气压燃的组合燃烧降低柴油机碳烟与NOx排放的研究*

姚春德，李云强，王银山，段峰，吉庆

内燃机学报，2004，22（4）：310～316，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在柴油机的一部分工况采用现有的扩散燃烧方式，另一部分工况采用柴油引燃醇燃料均质混合气的组合燃烧方式，利用醇燃料的高汽化潜热和含氧的特性，达到同时降低柴油机碳烟及氮氧化物（Nox）的目的，并且避免在小负荷燃烧醇燃料带来的高醛类排放问题。在一台4缸水冷直喷式发动机上采用上述组合燃烧法进行试验，从发动机进气管处喷进乙醇形成均质混合气，然后由柴油引燃。由电控装置控制乙醇喷入量及其喷入时刻。试验结果表明，与原机相比，碳烟和NOx排放分别减少了50和30，同时燃料的消耗率也有大幅度降低。

柴油机，乙醇，排放

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2006-06-21

【期刊论文】用柴油/醇组合燃烧法在城市车用柴油机上实现同时降低碳烟与NOx工排放的研究

姚春德，李云强，王银山，段峰，吉庆

环境科学学报，2004，24（5）：828～833，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

柴油机在部分工况采用柴油扩散燃烧，另一部分工况则采用柴油引燃醇燃料形成的均质混合气压燃燃烧。这种组合燃烧利用醇的高汽化潜热和含氧特性，达到同时降低柴油机碳烟及氮氧化物（NOx）排放的目的，并可以避免小负荷燃烧醇燃料带来的高醛类排放问题。在一台485QDI直喷式柴油机上采用上述组合燃烧法进行了试验，醇均质混合气经进气管处喷射形成，用电控装置控制醇燃料喷人量及其喷人时刻。试验结果表明，与原机相比，碳烟和NO排放分别可以减少50vk和30%以上，同时燃料的消耗率也有大幅度降低。该方法为降低城市车用柴油机的碳烟排

柴油机，醇燃料，排放

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2006-06-21

【期刊论文】一种超长行程的高速柴油机设计与研制

姚春德，何邦全，周广友，刘峰

小型内燃机，2000，29（5）：10～12，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文介绍了一种超长行程的高速柴油机的设计与研制。该型发动机的原机是增压型。采用超长行程的主要目的是用增大排量的方法使发动机获取足够的动力以取代原机采用的增压系统。这样做不仅降低了发动机的制造成本，而且提高了使用可靠性。本文主要介绍了超长行程发动机的设计思想和研制过程中涉及到的一些重要环节。目前该要己投入正式生产。

长行程柴油机

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2006-06-21

【期刊论文】未来车用柴油机部分燃油喷射系统的试验研究

姚春德，姚春德*

内燃机学报，1997，15（4）：412～417，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文介绍在一台单缸带增压中冷的试验机上，分别采用具有高喷射压力的直列喷射系统和电脑泵喷嘴系统、对比两者对柴油机经济性和和品质的影响，并对其试验结果做了分析。

柴油机,，燃油,，喷射系统

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2006-06-21

【期刊论文】生物基添加剂对乙醇汽油性能影响的研究*

姚春德，李琦，吉庆，姚广涛，王艳霞

自然科学进展，2005，14（1）：125～128，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

通过对普通汽油，乙醇含量10%的乙醇汽油以及在此基础上添加0.2%，0.4%，0.6%的生物基添加剂这5种油品的对比试验，研究了不司比例生物基添加剂对乙醇汽油经济性以及排放特性的变化规律，试验结果表明，在乙醇汽油中添加0.4%的生物基添加剂经济性最好，这对CO排放大幅度下降，NO基本不变，但HC略有上升。

机乙醇,，汽油混合燃料生物基添加剂

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2006-06-21

【期刊论文】生物基汽油添加剂对发动机性能影响的研究

姚春德，卢艳彬，刘增勇，李云强

内燃机学报，2003，21（6）：415～418，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍一种加人汽油的由某种热带植物提取的生物添加剂对汽油机性能影响的试验研究。结果表明，采用这种生物添加剂可以改善汽油机的性能，表现在不仅减少了燃油消耗量，也减少CO和未燃HC的排放。车辆道路试验发现，对在城市工况下运行的车辆节油效果更为突出。

生物基，汽油添加剂，汽油机

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2006-06-21

【期刊论文】燃油撞击对柴油机混合气形成及其燃烧过程影响的研究*

姚春德

内燃机学报，2001，19（2）：123～127，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

柴油机，喷雾，燃油撞击

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2006-06-21

【期刊论文】生物基添加剂对乙醇汽油性能影响的研究*

姚春德，李琦，吉庆，姚广涛，王艳霞

自然科学进展，2005，14（1）：125～128，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

机乙醇,，汽油混合燃料生物基添加剂

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2006-06-21

【期刊论文】用增压技术提高6120柴油机的性能

姚春德，张华葆，何邦全，刘勇强，张以平，夏顺光

车用发动机，1998，（114）：7～10，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在6120柴油机上采有入世气涡轮增压技术脱提高了原机的功率与抠矩，也改善了原机的烟度排放，获得了综合指标并使其能满足与车辆配备的要求。

柴油机增压技术性能

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2006-06-21

【期刊论文】却废气再循环对发动机性能影响的试验研究

姚春德，敬章超，傅晓光，刘文胜，傅德才

汽车工程，2003，25（6）：537～540，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在一台双顶置凸轮轴、16气门的四缸汽油机上，研究了不同结构的EGR进气方式以及不同EGR进气温度对发动机综合性勇气影响。结果表明：冷却的EGR可以更大幅度地降低Nox生成量，同时可以医得更扫动机动性和经济性。另外试验结果还表明，对每一个工况来说，两者都存在一个最佳的EGR率。

冷却的废气再循环,， Nox排放,，发动机

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2006-06-21

【期刊论文】油束撞击形成混合气及其燃烧过程的机理研究

姚春德

工程热物理学报，2001，22（2）：253～256，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

油束碰撞，柴油机

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2006-06-21

【期刊论文】生物基汽油添加剂对发动机性能影响的研究

姚春德，卢艳彬，刘增勇，李云强

内燃机学报，2003，21（6）：415～418，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

生物基，汽油添加剂，汽油机

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2006-06-21

【期刊论文】柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究

姚春德，刘增勇，高昌卿，孙家峰

工程热物理学报，2002，23（6）：761～763，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文介绍在一台光学发动机上，利用高速数字摄像和数据采集技术，对柴油引燃天然气双燃料发动机的着火、火焰传播、气缸内压力、压力升高率等变化规律进行的研究。结果表明，采用双燃料的燃烧方式具有明显的多点着火型的预混燃烧特点，与采用纯柴油的燃烧方式相比，燃烧持续期短、产生的碳烟少，但爆发压力高、压力升高率大。

天然气，柴油引燃，双燃料，燃烧