采用EGR和米勒循環(huán)降低某發(fā)動(dòng)機(jī)NOx的設(shè)計(jì)計(jì)算研究.pdf

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的普遍使用,其尾氣排放對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重,因此降低發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放刻不容緩。EGR和米勒循環(huán)是兩種能有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放的技術(shù),很多學(xué)者都單獨(dú)對這兩種技術(shù)進(jìn)行過研究,但至今很少有人研究過采用EGR+米勒循環(huán)降低NOx排放,因此本文在某型單缸機(jī)上研究EGR+米勒循環(huán)對NOx排放的降低效果很有必要。
　　本文利用GT-Power軟件建立某型單缸柴油機(jī)的幾何模型,并進(jìn)行準(zhǔn)維模型調(diào)試。為了解決EGR的廢氣引人困難問題,設(shè)

2、計(jì)文了丘里管混合器,且計(jì)算比較文丘里管混合器的兩種連接方式(串聯(lián)式和并聯(lián)式)對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,結(jié)果表明,串聯(lián)式的流動(dòng)損失較大,進(jìn)氣量較少,導(dǎo)致油耗較高,因此選擇并聯(lián)式的系統(tǒng)作為最終研究EGR所用的系統(tǒng)。
　　在并聯(lián)式文丘里管的EGR系統(tǒng)上,針對保持原機(jī)的進(jìn)氣壓力不變和提高進(jìn)氣壓力這兩種EGR方案,研究不同EGR率對NOx排放的影響。計(jì)算結(jié)果顯示:在較大的EGR率下,兩種方案都能將NOx降低70％左右,而第二種方案的油耗較低,NO

3、x和Soot的排放量也較低。
　　研究變凸輪型線的米勒循環(huán)和變氣閥重疊角的米勒循環(huán)兩種方案對發(fā)動(dòng)機(jī)性能和NOx排放的影響。分別為兩種米勒方案設(shè)計(jì)了不同的米勒正時(shí)角和對應(yīng)的氣閥升程曲線,然后計(jì)算了不同的米勒正時(shí)對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。計(jì)算結(jié)果表明,兩種米勒方案的NOx都隨進(jìn)氣提前關(guān)閉角的增大而降低,且在最大的進(jìn)氣提前關(guān)閉角下,都能將NOx降低60%以上。其中變氣閥重疊角米勒循環(huán)對NOx的降低效果更好,但變氣閥重疊角米勒循環(huán)的Soot排放和油

4、耗都較高。最后針對變凸輪型線的米勒循環(huán),計(jì)算三種不同壓縮比對發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放的影響。結(jié)果顯示,隨著壓縮比的減小,NOx和Soot的排放量減小,但油耗升高,功率減小,且需要的增壓壓力也升高。
　　最后,研究EGR結(jié)合變凸輪型線的米勒循環(huán)對柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放的影響。結(jié)果表明,油耗和Soot等參數(shù)隨米勒度和EGR率的變化不大,但NOx明顯只隨EGR率的增大而減小,與進(jìn)氣提前關(guān)閉角的大小無關(guān)。將其計(jì)算結(jié)果與變凸輪型線的米勒循環(huán)、變氣閥重疊