基于EGR和低溫燃燒概念的柴油機燃燒過程研究.pdf

1、柴油機排放法規(guī)日趨嚴格，根據(jù)我國國情，在現(xiàn)有兩氣門柴油機的基礎上研究滿足低排放標準的排放控制技術顯得尤為重要。EGR技術是降低柴油機NOx排放最有效的措施之一，但增壓柴油機由于進氣壓力高，在高負荷時進氣中引入EGR比較困難。因此，本文研究開發(fā)了文丘里混合器和單向閥EGR系統(tǒng)。基于低溫燃燒概念，通過試驗和數(shù)值模擬，研究了在產(chǎn)品柴油機上采用大流量EGR實現(xiàn)低溫燃燒，從而降低碳煙和NOx排放的控制策略。通過采用機械式噴油泵加EGR系統(tǒng)使兩氣門

2、產(chǎn)品柴油機達到低排放法規(guī)的要求。
　　 利用試驗和模擬計算研究了低溫燃燒過程。模擬計算了不同負荷和EGR率條件下缸內(nèi)燃燒狀況，對φ-T圖做了補充。結(jié)果表明，在1800/rmin，10％負荷，EGR率高于61％時，由于高EGR率大幅度降低了氧氣濃度而導致的低溫燃燒使得碳煙排放量降低。在25％負荷時，進一步降低EGR氣體溫度可以使燃燒過程向低溫燃燒區(qū)域移動，遠離碳煙生成區(qū)，實現(xiàn)低溫燃燒。
　　 提出燃燒室設計要與EGR技術相

3、適應的觀點。設計了能夠適應大流量EGR的新燃燒室。研究表明，在新燃燒室凹坑內(nèi)外均能形成最合適的混合氣分布，避免了過濃的混合氣區(qū)域，燃燒較充分，放熟率較高，碳煙排放減少，從而可以較大幅度的增加EGR率，降低N0x排放。
　　 研究開發(fā)出新型環(huán)縫式EGR文丘里混合器，不僅能夠引入足夠的EGR氣體流量，而且能夠使EGR氣流與進氣混合均勻，在最大限度的降低NOx的同時，煙度增加最少。在兩氣門非道路用柴油機上采用環(huán)縫式文丘里混合器EGR系

4、統(tǒng)加機械泵，可以達到美國Tier3排放標準要求。其NOx比排放量為3.258g/kW.h，比原機降低45％，PM比排放量為0.265g/kW.h。
　　 為滿足兩氣門車用柴油機達到歐Ⅲ排放標準的要求，開發(fā)設計了帶單向閥的EGR系統(tǒng)。試驗結(jié)果表明，在1740r/min，100％負荷時，該單向閥EGR系統(tǒng)可以實現(xiàn)的EGR率為14％，并且在進氣系統(tǒng)內(nèi)不需要附加任何類型的節(jié)流裝置。檢測試驗表明，采用機械泵+單向閥EGR系統(tǒng)可以使兩氣門車