進(jìn)氣初始條件對(duì)高密度-低溫柴油機(jī)燃燒和排放的影響.pdf

1、柴油機(jī)在HC和CO排放上具有汽油機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。然而，由于柴油機(jī)NOx和碳煙排放存在“此消彼長(zhǎng)”關(guān)系的緣故，同時(shí)降低這兩種排放物非常困難.盡管柴油機(jī)后處理技術(shù)取得一些進(jìn)展，然而，這種技術(shù)距實(shí)用化尚待時(shí)日。許多學(xué)者嘗試探索柴油機(jī)新的燃燒放式來(lái)達(dá)到同時(shí)降低NOx和碳煙的目的。高密度-低溫燃燒技術(shù)是從混合與化學(xué)過(guò)程時(shí)間尺度控制的基本概念出發(fā)，提出了時(shí)間尺度控制燃燒過(guò)程(TSCC)的概念。在降低充量初始溫度的條件下，可以通過(guò)提高增壓壓力，提高

2、充量密度?，F(xiàn)代高強(qiáng)化柴油機(jī)在高負(fù)荷時(shí)，壓縮終點(diǎn)的壓力超過(guò)10MPa，溫度超過(guò)1000K，傳統(tǒng)意義上的著火滯燃期只有100μ S左右。在這種“極端”條件下，如何提高熱效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超低NOx和微粒排放是新一代內(nèi)燃機(jī)燃燒理論和技術(shù)的重要課題。高密度--低溫燃燒模式有可能成為解決這個(gè)難題的有效途徑。對(duì)柴油機(jī)燃燒過(guò)程的研究除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法外，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)值模擬也是一項(xiàng)常用手段。
　　 本文系統(tǒng)地論述了缸內(nèi)燃燒過(guò)程的三維數(shù)值

3、模擬方法，分析了缸內(nèi)氣相湍流模型、噴霧模型、燃燒模型的建模機(jī)理，并利用AVL公司開(kāi)發(fā)的三維模擬軟件FIRE，建立柴油機(jī)模型，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，利用正交試驗(yàn)方法設(shè)置試驗(yàn)方案，并運(yùn)用模型模擬了不同初始條件(進(jìn)氣溫度，進(jìn)氣壓力和EGR)下的柴油機(jī)燃燒過(guò)程，獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)性能指標(biāo)。研究表明：
　　 1)EGR對(duì)缸內(nèi)燃燒的影響最大，進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力次之；
　　 2)指示燃油消耗率達(dá)到最小值的最佳水平組合為：50％負(fù)荷時(shí)；EGR

4、取0、進(jìn)氣溫度取40℃、進(jìn)氣壓力取2.7bar；75％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；100％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；
　　 3)平均指示壓力達(dá)到最大值的最佳水平組合為：50％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取40℃、進(jìn)氣壓力取2.7bar；75％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；100％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2

5、.8bar；
　　 4)碳煙排放量達(dá)到最小值的最佳水平組合為：50％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；75％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；100％負(fù)荷時(shí)；EGR取0、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.8bar；
　　 5)NOx排放量達(dá)到最小值的最佳水平組合為：50％負(fù)荷時(shí)；EGR取0.2、進(jìn)氣溫度取20℃、進(jìn)氣壓力取2.6bar；75％負(fù)荷時(shí)；EGR取0.2、進(jìn)