增壓柴油機(jī)EGR系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)研究.pdf

1、在汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)，汽車尾氣排放帶來(lái)的污染已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類的生存環(huán)境。就柴油機(jī)而言，可優(yōu)化燃燒過(guò)程的廢氣再循環(huán)技術(shù)(Exhaust Gas Recirculation：EGR)已經(jīng)成為控制柴油機(jī)NOx排放最重要的手段之一。而對(duì)于增壓柴油機(jī)，選擇合理的EGR回路和設(shè)備，對(duì)柴油機(jī)順利實(shí)現(xiàn)EGR尤為重要。因此，本文以DK4A增壓柴油機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了基于文丘里原理的射流式可變EGR率的EGR裝置及回路，利用CFD手段對(duì)裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、，搭建了帶有EGR回路的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，探究了該EGR回路對(duì)柴油機(jī)性能的影響。
　　本文通過(guò)三維CFD軟件Fluent對(duì)裝置進(jìn)行仿真計(jì)算，利用所設(shè)計(jì)的驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證明了計(jì)算模型的可靠性。仿真計(jì)算主要分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下，裝置內(nèi)氣體的流場(chǎng)情況，探究了裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)以及邊界條件對(duì)裝置最大可實(shí)現(xiàn)EGR率(EGRmax)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：裝置的收縮段寬度與空氣進(jìn)口直徑越小，裝置的EGRmax越大；廢氣進(jìn)氣管向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，裝置的EG

3、Rmax增大，而收縮角對(duì)EGRmax無(wú)太大影響；廢氣入口處與出口處壓力差越小，裝置實(shí)現(xiàn)EGR則越困難；收縮段寬度減小、收縮角減小和擴(kuò)壓角減小有利于廢氣和空氣的混合；較小的收縮段寬度、較大的空氣進(jìn)口直徑會(huì)帶來(lái)較大的能量損失。最終依據(jù)仿真計(jì)算的結(jié)果，并結(jié)合試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架的尺寸條件，確定了EGR裝置的最終尺寸，并加工得到試驗(yàn)用裝置實(shí)物。
　　為探究本文所設(shè)計(jì)EGR裝置及實(shí)驗(yàn)回路對(duì)柴油機(jī)性能的影響，主要選擇了試驗(yàn)柴油機(jī)小負(fù)荷工況下的部分工

4、況點(diǎn)，探究了裝置的邊界壓力特性及不同EGR率時(shí)EGR系統(tǒng)對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的升高使EGR裝置進(jìn)出口邊界上的壓力不斷升高，而廢氣進(jìn)口處壓力與出口處壓力的壓差卻不斷減小，造成了裝置的EGRmax不斷下降。當(dāng)壓差為-0.02bar時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)EGR。裝置廢氣進(jìn)氣管向內(nèi)移動(dòng)15mm后,裝置實(shí)現(xiàn)EGR的能力明顯增強(qiáng)。通過(guò)墊片調(diào)節(jié)廢氣進(jìn)氣管相對(duì)位置可以達(dá)到調(diào)節(jié)EGRmax的目的，