重型柴油機部分預混壓燃模式下燃燒與排放特性的實驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、柴油機缸內部分預混合壓燃（PPCI）是一種介于擴散燃燒和均質充量壓燃之間的燃燒模式，在燃燒可控性和排放特性方面接近于均質充量壓燃發(fā)動機，實現(xiàn)部分預混燃燒，燃-空預混合期是一個關鍵因素，需要在燃燒前提供足夠長的預混過程，以使燃油在燃燒前與空氣充分混合。部分預混合壓燃的研究具有重要意義，是一種同時降低柴油機碳煙和NOx排放的重要手段。
　　本文在一臺六缸電控高壓共軌渦輪增壓重型柴油機上，基于單次噴射方式，通過采用調節(jié)噴油定時，結合EG

2、R技術，實現(xiàn)柴油機的部分預混合燃燒，分析其燃燒放熱特性隨噴油正時、EGR、噴射壓力與負荷率的變化，研究影響控制混合期與滯燃期的因素及其影響規(guī)律，研究結果表明，無論是早噴或是晚噴預混模式，均具有長預混合期，有利于組織均勻預混合氣，基本沒有擴散燃燒過程，兼具預混燃燒和低溫燃燒的特征，是碳煙和NOx同時降低的重要因素，但低溫燃燒和稀薄的混合氣易于導致燃燒不完全，噴油推遲較晚時引起HC和CO排放顯著增加，并引起燃油消耗率增大。這種部分預混燃燒模

3、式下，提高噴射壓力對NOx和碳煙排放的影響作用不明顯，單純增大噴油壓力并不能改善PPCI模式的燃油經濟性.。當負荷率提高至50％時，對于早噴預混模式，已呈現(xiàn)擴散燃燒階段，導致NOx和碳煙排放均增大。
　　利用實驗測得的柴油機各項運行參數(shù)作為數(shù)值模擬的初始條件輸入值，對缸內燃燒與排放生成進行仿真模擬，得到缸內當量比和溫度場分布，計算結果表明PPCI燃燒模式混合氣分布較常規(guī)擴散燃燒要均勻，碳煙排放較少；采用EGR之后，混合氣的燃燒溫度