機(jī)車柴油機(jī)噴油策略模擬研究.pdf

1、隨著我國(guó)內(nèi)燃機(jī)車數(shù)量的逐年增長(zhǎng)，在拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，也帶來了不容忽視的環(huán)境污染問題。為滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，必須采取切實(shí)可行的措施來降低機(jī)車柴油機(jī)的有害排放。由于柴油機(jī)的燃燒過程決定了柴油機(jī)的排放性能。因此，改善柴油機(jī)綜合性能最直接有效的手段就是改善缸內(nèi)燃燒。
　　本文以240ZA型機(jī)車柴油機(jī)為研究對(duì)象，利用數(shù)值仿真軟件FIRE建立起了該發(fā)動(dòng)機(jī)的噴霧燃燒模型，提出了多方案的燃油噴射策略（預(yù)噴+主噴、主噴+后噴、預(yù)噴+主噴+

2、后噴），通過仿真計(jì)算，獲得了不同策略下的缸內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及與燃燒相關(guān)的微觀場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果。分析了各個(gè)噴油策略對(duì)柴油機(jī)各項(xiàng)性能的影響規(guī)律。其主要研究結(jié)果有以下幾個(gè)方面:
　　(1)對(duì)于一次預(yù)噴射加主噴射的工況，預(yù)噴燃油的燃燒可以很好地縮短主噴燃油著火滯燃期，控制主噴時(shí)期的燃燒放熱率;少量的預(yù)噴燃油量（5％循環(huán)噴油總質(zhì)量）結(jié)合相對(duì)適中的預(yù)噴-主噴間隔可以抑制氮氧化物的排放，但是碳煙的排放略有增加。在動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面，預(yù)噴策略使比油

3、耗升高，平均有效壓力降低，但變動(dòng)幅值不大。
　　(2)對(duì)于主噴射加一次后噴射的工況，后噴策略加強(qiáng)了缸內(nèi)的氣體流動(dòng)，促進(jìn)了油氣混合，有助于降低碳煙排放。但是在后噴燃油量比較大（10％循環(huán)噴油總質(zhì)量）的工況下，后噴燃油會(huì)使缸內(nèi)燃燒惡化，降低燃燒熱效率，反而使碳煙排放升高;就動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性而言，較小的后噴燃油量（3％循環(huán)噴油總質(zhì)量）加上適當(dāng)?shù)闹?后噴間隔(20°CA)在一定程度上還可以優(yōu)化缸內(nèi)燃燒，降低比油耗，提高平均有效壓力升高。