CNG發(fā)動機排氣系統(tǒng)中排氣流動及溫度分布特性的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著排放法規(guī)的進(jìn)一步加嚴(yán)，降低發(fā)動機起動階段的排放是滿足未來嚴(yán)格排放法規(guī)的前提。因此，開展天然氣發(fā)動機及其排氣后處理系統(tǒng)在起動階段的匹配模擬研究，對于減少天然氣汽車的有害排放物有積極的作用。
　　 論文以優(yōu)化天然氣發(fā)動機的起動策略、降低起動過程中的排放為目的，利用GT-Power和FIRE軟件建立了四缸天然氣發(fā)動機一維仿真模型和排氣系統(tǒng)三維模型，并實現(xiàn)了二者的耦合計算。研究了起動過程中不同氣缸首先著火，發(fā)動機起動控制參數(shù)的改變，

2、以及大負(fù)荷高轉(zhuǎn)速下催化器安裝位置的不同對排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體流動和溫度分布特性的影響。結(jié)果表明：
　　 起動階段第一個循環(huán)未著過火的氣缸在排氣過程中存在廢氣回流到氣缸的現(xiàn)象，并推遲了廢氣向排氣系統(tǒng)排出；不同氣缸首先著火后，各缸排氣歧管結(jié)構(gòu)的差異引起排氣系統(tǒng)中廢氣的流動和溫度分布的不同，優(yōu)化選擇首個著火氣缸進(jìn)行起動，可以使催化器入口排氣溫度場分布更均勻，其中，二缸首先著火起動后催化器入口流速分布、溫度分布更均勻；但不同氣缸首先著火起動

3、對排氣流動和溫度分布的影響主要表現(xiàn)在前三個發(fā)動機工作循環(huán)，此后這種差異消失。
　　 推遲點火時刻和提高怠速轉(zhuǎn)速可以明顯地提高各氣缸的排氣溫度、催化器入口高溫區(qū)域的面積以及排氣質(zhì)量流量，加快載體的溫度升高；推遲點火會提高催化器入口排氣的流速分布均勻性，但過度推遲會使其降低；發(fā)動機與催化器的匹配存在一個使催化器入口流速分布均勻性最佳的點火時刻和怠速轉(zhuǎn)速；合理地選擇發(fā)動機起動時的點火時刻和怠速轉(zhuǎn)速，可以在滿足催化器起燃溫度的同時使催化