重型柴油機燃燒過程優(yōu)化的仿真研究.pdf

1、隨著石化能源的日益枯竭以及排放法規(guī)的日益嚴格，在滿足低排放的前提下提高柴油機熱效率，一直是內(nèi)燃機研究工作者的努力方向和研究重點。燃燒放熱率作為反映燃燒過程的關鍵參數(shù)，影響著發(fā)動機熱效率、機械負荷及排放特性，燃燒過程優(yōu)化是實現(xiàn)柴油機高效清潔燃燒的途徑之一。
　　 本文首先基于一維模擬計算軟件GT-Power，建立了渦輪增壓柴油機的原機及二級增壓系統(tǒng)仿真模型，使用燃燒放熱重心CA50和燃燒持續(xù)期(CA10-CA90)這兩個最重要的參

2、數(shù)來表征燃燒放熱率特性，進行了燃燒參數(shù)對柴油機性能影響的仿真研究。結(jié)果表明：柴油機不同運行工況理論上存在一個最優(yōu)的燃燒放熱重心CA50和最優(yōu)的燃燒持續(xù)期，柴油機熱效率最高。負荷越大、轉(zhuǎn)速越低，最優(yōu)CA50時刻向上止點后推遲，燃燒持續(xù)期延長。但是，柴油機由于受到有限排放、熱負荷和機械負荷的限制，與理想放熱規(guī)律存在差異導致燃燒損失。進一步研究表明，在小負荷工作時燃燒損失主要是由燃燒持續(xù)期損失造成的，隨著負荷的增大，燃燒損失逐漸增大。CA50

3、比燃燒持續(xù)期對熱效率的影響更明顯，燃燒持續(xù)期比CA50對排放的影響更突出。對于采用EGR系統(tǒng)柴油機，降低泵吸損失也是提高發(fā)動機熱效率的有效措施。
　　 在此基礎上，建立了兩種不同管路布置的高壓EOR系統(tǒng)仿真模型，模擬研究了其對柴油機性能和排放的影響。研究結(jié)果表明：對排氣脈沖能量利用較好的隔開取氣高壓EGR系統(tǒng)可以提高廢氣再循環(huán)的引入能力(特別是對實現(xiàn)EGR比較困難的低轉(zhuǎn)速大負荷工況)，降低泵吸損失，并改善NOx排放和燃油消耗率之