高壓EGR柴油機(jī)性能仿真研究.pdf

1、隨著船舶柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展和排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，發(fā)動(dòng)機(jī)研究的重點(diǎn)已經(jīng)由只注重經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性轉(zhuǎn)向動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性并重。作為一種有效降低船舶柴油機(jī)NOx排放的技術(shù)措施，EGR技術(shù)在國(guó)外已有較多地運(yùn)用，但在國(guó)內(nèi)距離實(shí)用還有一段差距。對(duì)船舶柴油機(jī)EGR技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過(guò)構(gòu)建增壓柴油機(jī)的高壓和低壓EGR系統(tǒng)，研究了EGR系統(tǒng)在不同運(yùn)行工況下的最大EGR率，得到了不同EGR率下柴油機(jī)性能的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)

2、比高、低壓EGR系統(tǒng)的仿真計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：相同NOx排放下高壓EGR系統(tǒng)的燃油消耗率更低，證明高壓EGR系統(tǒng)具有更好地降低NOx排放的能力。
　　本文同時(shí)對(duì)高壓 EGR柴油機(jī)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性和 NOx排放性能的分析和優(yōu)化。高壓EGR系統(tǒng)會(huì)影響渦輪增壓器的性能，并且最大EGR率受渦輪增壓器性能的限制，本文通過(guò)對(duì)高壓EGR柴油機(jī)的壓氣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，保證各工況下最大EGR率時(shí)壓氣機(jī)的運(yùn)行線(xiàn)遠(yuǎn)離喘振線(xiàn)。通過(guò)研究噴油提前角、米勒定時(shí)和EGR冷卻溫度

3、對(duì)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和NOx排放的影響，發(fā)現(xiàn)：提前噴油可以改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，但會(huì)增加柴油機(jī)的NOx排放；進(jìn)氣閥延遲關(guān)閉可以改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，但是對(duì)降低NOx排放不利；降低EGR冷卻溫度可以改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低NOx排放。經(jīng)研究，本文確定了高壓EGR柴油機(jī)各工況下的噴油提前角和進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)刻的優(yōu)化點(diǎn)，優(yōu)化后柴油機(jī)在100％、75％和50％工況下的燃油消耗率分別比原型機(jī)增加0.47％、2.4％和1.8％，NOx排放分別降低到2.94