柴油機(jī)EGR系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)性能研究.pdf

1、排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，瞬態(tài)工況法規(guī)的建立以及用于降低排放的各種技術(shù)措施的應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛在瞬態(tài)工況下的排放性能越來越受到關(guān)注。本文在這樣的背景下開展了柴油機(jī)EGR系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析計(jì)算。研究的目的是掌握EGR系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)工況下對發(fā)動(dòng)機(jī)性能及排放的影響規(guī)律，為控制和降低柴油機(jī)排放提供理論依據(jù)。主要內(nèi)容如下： （1）在大量閱讀有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，了解了國內(nèi)外相關(guān)研究的方向和進(jìn)展，確定了論文的主要任務(wù)和目標(biāo)。

2、 （2）建立了EGR的穩(wěn)態(tài)仿真模型，并進(jìn)行了校核；同時(shí)還對內(nèi)部EGR對柴油機(jī)性能和排放的影響做了初步的研究。根據(jù)穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用韋伯函數(shù)擬合放熱率，在此基礎(chǔ)上，建立可用于計(jì)算柴油機(jī)EGR系統(tǒng)動(dòng)態(tài)工況的模型；通過不同的瞬變工況的計(jì)算方案，探索柴油機(jī)性能及排放的變化規(guī)律，并得到以下結(jié)論：在轉(zhuǎn)速和循環(huán)油量不變的情況下，EGR率隨EGR閥開度呈“S”型變化規(guī)律；恒轉(zhuǎn)速、突加油量時(shí)，EGR率的變化幾乎不受影響；但在突加速工況，外部負(fù)荷保持

3、不變情況下，循環(huán)油量增加時(shí)，EGR率的變化波動(dòng)較大；由EGR管路的長度引起的滯后效應(yīng)對EGR系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)影響較大；EGR的使用會(huì)降低加速性能，并且EGR率越高影響越大。 （3）搭建了瞬變工況試驗(yàn)臺(tái)架，編寫系統(tǒng)的參數(shù)采集和控制的程序；編寫了排氣分析儀的瞬態(tài)讀取程序。該臺(tái)架系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種變工況，并且可測量進(jìn)排氣壓力、進(jìn)排氣溫度、缸壓、煙度、Nox、CO2等參數(shù)。 （4）實(shí)驗(yàn)研究了EGR在原機(jī)、雙噴嘴和HCCI不同燃燒方式下

4、對排放和性能的影響；研究了啟動(dòng)工況和由雙噴嘴燃燒到HCCI燃燒的切換過程；分析了在不同燃燒方式下EGR對排放及性能的影響。得到結(jié)論：雙噴嘴啟動(dòng)階段很不穩(wěn)定，切換到HCCI后燃燒穩(wěn)定；EGR率（進(jìn)氣CO2）有一個(gè)最適合系統(tǒng)的值，此時(shí)廢氣的引入對功率、比油耗、煙度等影響甚小，但降低Nox效果明顯；控制EGR率可以控制HCCI燃燒的相位，并且可以擴(kuò)展HCCI燃燒的低Nox運(yùn)行工況范圍，減小爆震傾向；EGR率升高引起的煙度增大的主要原因是EGR