增壓柴油機EGR系統(tǒng)開發(fā)及試驗研究.pdf

1、在汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的同時，汽車尾氣排放帶來的污染已經(jīng)嚴重影響到人類的生存環(huán)境。就柴油機而言，可優(yōu)化燃燒過程的廢氣再循環(huán)技術(shù)(Exhaust Gas Recirculation：EGR)已經(jīng)成為控制柴油機NOx排放最重要的手段之一。而對于增壓柴油機，選擇合理的EGR回路和設(shè)備，對柴油機順利實現(xiàn)EGR尤為重要。因此，本文以DK4A增壓柴油機為基礎(chǔ)，設(shè)計了基于文丘里原理的射流式可變EGR率的EGR裝置及回路，利用CFD手段對裝置進行了優(yōu)化設(shè)計

2、，搭建了帶有EGR回路的發(fā)動機臺架并進行相關(guān)試驗，探究了該EGR回路對柴油機性能的影響。
　　本文通過三維CFD軟件Fluent對裝置進行仿真計算，利用所設(shè)計的驗證試驗驗證明了計算模型的可靠性。仿真計算主要分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下，裝置內(nèi)氣體的流場情況，探究了裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)以及邊界條件對裝置最大可實現(xiàn)EGR率(EGRmax)的影響。計算結(jié)果表明：裝置的收縮段寬度與空氣進口直徑越小，裝置的EGRmax越大；廢氣進氣管向內(nèi)移動時，裝置的EG

3、Rmax增大，而收縮角對EGRmax無太大影響；廢氣入口處與出口處壓力差越小，裝置實現(xiàn)EGR則越困難；收縮段寬度減小、收縮角減小和擴壓角減小有利于廢氣和空氣的混合；較小的收縮段寬度、較大的空氣進口直徑會帶來較大的能量損失。最終依據(jù)仿真計算的結(jié)果，并結(jié)合試驗發(fā)動機臺架的尺寸條件，確定了EGR裝置的最終尺寸，并加工得到試驗用裝置實物。
　　為探究本文所設(shè)計EGR裝置及實驗回路對柴油機性能的影響，主要選擇了試驗柴油機小負荷工況下的部分工

4、況點，探究了裝置的邊界壓力特性及不同EGR率時EGR系統(tǒng)對該發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性及排放性的影響，試驗結(jié)果表明：
　　發(fā)動機轉(zhuǎn)速及負荷的升高使EGR裝置進出口邊界上的壓力不斷升高，而廢氣進口處壓力與出口處壓力的壓差卻不斷減小，造成了裝置的EGRmax不斷下降。當壓差為-0.02bar時，發(fā)動機不能實現(xiàn)EGR。裝置廢氣進氣管向內(nèi)移動15mm后,裝置實現(xiàn)EGR的能力明顯增強。通過墊片調(diào)節(jié)廢氣進氣管相對位置可以達到調(diào)節(jié)EGRmax的目的，