單缸風(fēng)冷直噴式柴油機燃燒過程與排放性能分析.pdf

1、單缸風(fēng)冷柴油機在我國應(yīng)用廣泛，是各種農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械等非道路機械的主要配套動力。我國是單缸柴油機生產(chǎn)大國，卻不是制造強國。隨著環(huán)境保護法規(guī)的不斷加嚴(yán)以及全球燃料能源的日益減少，研發(fā)滿足節(jié)能環(huán)保要求的單缸柴油機產(chǎn)品已成為擺在行業(yè)面前十分緊迫的任務(wù)。因此結(jié)合我國單缸柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀，開展高性能低排放單缸非道路柴油機的研究工作具有重要的實用價值，同時對縮短我國與國外同行存在的技術(shù)差距、產(chǎn)生擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的機型意義重大。
　　本課

2、題是在與企業(yè)合作開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的單缸風(fēng)冷直噴式柴油機的基礎(chǔ)上進行的，以LC186F柴油機為研究樣機，結(jié)合試驗和模擬計算，從機內(nèi)凈化的角度出發(fā)，研究分析單缸柴油機節(jié)能減排的方法。首先對原機的進排氣系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過對氣道試驗和配氣機構(gòu)參數(shù)的分析，找出配氣機構(gòu)設(shè)計不合理。結(jié)合AVL boost對原機配氣凸輪升程和配氣相位進行優(yōu)化，經(jīng)試驗驗證柴油機標(biāo)定點充量系數(shù)提高了11.4％。其次針對噴油系統(tǒng)，通過修正油泵凸輪工作段相對位置和噴油器噴

3、孔的流量匹配來達到提高供油速率和噴油壓力的日的，優(yōu)化后標(biāo)定工況的最高噴油壓力達到了38.2MPa，較原機增大了17.5％。最后結(jié)合AVL fire對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化，燃燒室容積比從70.0％增大到74.7％，合理布置油線空間位置，實現(xiàn)燃油在燃燒室的均布混合與高效快速燃燒，形成了單缸風(fēng)冷柴油機性能優(yōu)化的技術(shù)方案。
　　對柴油機優(yōu)化后方案進行專項匹配試驗研究，最終柴油機性能得到提高?？己斯r最大煙度為3.0BSU，標(biāo)定點最低比油耗26

4、2.2g/(kW·h);用移動用途測試循環(huán)（8工況）對整機進行排放試驗，排放污染物CO、HC+NOx、PM的比排放值分別為3.95、8.12、0.54g/(kWh)，優(yōu)于國標(biāo)國Ⅱ的排放限值;采用氧化催化劑方案，按固定用途測試循環(huán)（5工況）對整機進行排放試驗，CO、HC+NOx、PM的比排放值分別為0.42、6.17、0.32 g/(kWh)，已滿足美國EPA Tier4的排放法規(guī)。對柴油機示功圖進行分析，給出單缸風(fēng)冷單缸柴油機的燃燒優(yōu)化