柴油機進氣道噴水技術的試驗研究和仿真分析.pdf

1、在經(jīng)濟大循環(huán)條件下，中國汽車產(chǎn)銷及保有量持續(xù)快速增長，與此同時出現(xiàn)的能源與環(huán)境問題越趨嚴峻。柴油機以其高性能受到青睞，而作為主要污染物的NOx和碳煙的排放控制日趨嚴格。研究表明利用進氣道噴水技術可以大幅度降低NOx排放，同時不引起碳煙排放的嚴重惡化。本文主要研究了在車用增壓柴油機上應用進氣道噴水技術對燃燒過程、NOx排放以及振動噪聲的影響，為后續(xù)研究奠定基礎。
　　 本文對比分析了柴油機摻水燃燒方式的優(yōu)缺點，并以4100QB車用

2、增壓柴油機為研究對象，設計開發(fā)了一套進氣道噴水系統(tǒng)，能夠方便快捷地通過改變噴射脈寬和噴射周期來實現(xiàn)不同的噴水量。在此基礎上本文通過臺架試驗深入地分析進氣道不同噴水量對柴油機燃燒特性、動力性、經(jīng)濟性、排放特性以及振動和噪聲的影響。試驗表明柴油機隨著摻水量的增加(原機摻水量為0)，燃燒的定容度和熱效率得到提高，壓力升高率峰值增大，扭矩升高，油耗率略有下降，NOx排放下降，且比較明顯，最大降幅為35.5％，碳煙排放升高但升幅不大，CO排放稍有

3、降低，HC排放基本保持不變，缸蓋、缸體和泵的振動加速度幅值增大，高負荷不噴水時，零部件共振引起總聲壓級較大，隨著噴水量的增加共振現(xiàn)象消除，但總聲壓級增大。
　　 由于本次臺架試驗的噴水量有限，為了盡可能多地降低NOx排放，本文利用GT-POWER軟件建立了原柴油機以及增加進氣道噴水模塊的柴油機整機模型。研究分析了高噴水量對柴油機主要性能指標的影響，結果表明：當噴水量增加至4.5kg/h時，柴油機扭矩下降明顯，且碳煙排放明顯升高而