基于EGR和低溫燃燒概念的柴油機(jī)燃燒過程研究.pdf

1、柴油機(jī)排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，根據(jù)我國國情，在現(xiàn)有兩氣門柴油機(jī)的基礎(chǔ)上研究滿足低排放標(biāo)準(zhǔn)的排放控制技術(shù)顯得尤為重要。EGR技術(shù)是降低柴油機(jī)NOx排放最有效的措施之一，但增壓柴油機(jī)由于進(jìn)氣壓力高，在高負(fù)荷時(shí)進(jìn)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)?；诘蜏厝紵拍?，通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬，研究了在產(chǎn)品柴油機(jī)上采用大流量EGR實(shí)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(jī)械式噴油泵加EGR系統(tǒng)使兩氣門

2、產(chǎn)品柴油機(jī)達(dá)到低排放法規(guī)的要求。
　　 利用試驗(yàn)和模擬計(jì)算研究了低溫燃燒過程。模擬計(jì)算了不同負(fù)荷和EGR率條件下缸內(nèi)燃燒狀況，對(duì)φ-T圖做了補(bǔ)充。結(jié)果表明，在1800/rmin，10％負(fù)荷，EGR率高于61％時(shí)，由于高EGR率大幅度降低了氧氣濃度而導(dǎo)致的低溫燃燒使得碳煙排放量降低。在25％負(fù)荷時(shí)，進(jìn)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(dòng)，遠(yuǎn)離碳煙生成區(qū)，實(shí)現(xiàn)低溫燃燒。
　　 提出燃燒室設(shè)計(jì)要與EGR技術(shù)相

3、適應(yīng)的觀點(diǎn)。設(shè)計(jì)了能夠適應(yīng)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(jìn)氣混合均勻，在最大限度的降低NOx的同時(shí)，煙度增加最少。在兩氣門非道路用柴油機(jī)上采用環(huán)縫式文丘里混合器EGR系

4、統(tǒng)加機(jī)械泵，可以達(dá)到美國Tier3排放標(biāo)準(zhǔn)要求。其NOx比排放量為3.258g/kW.h，比原機(jī)降低45％，PM比排放量為0.265g/kW.h。
　　 為滿足兩氣門車用柴油機(jī)達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，開發(fā)設(shè)計(jì)了帶單向閥的EGR系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在1740r/min，100％負(fù)荷時(shí)，該單向閥EGR系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的EGR率為14％，并且在進(jìn)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(yàn)表明，采用機(jī)械泵+單向閥EGR系統(tǒng)可以使兩氣門車