隨著石油資源的不斷消耗和大氣環(huán)境的不斷惡化，高效和清潔就成為了全球汽車行業(yè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的重點(diǎn)研發(fā)目標(biāo)，而對(duì)于汽油機(jī)而言，缸內(nèi)直噴式GDI汽油機(jī)相較傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射式PFI和化油器式汽油機(jī)在性能和油耗上的優(yōu)異表現(xiàn)使其成為目前汽油機(jī)研發(fā)的重點(diǎn)技術(shù)，而其與柴油機(jī)類似的燃油供給方式卻導(dǎo)致相較于傳統(tǒng)PFI汽油機(jī)更多的微粒排放量，且GDI汽油機(jī)所排放的微粒更小數(shù)量更多對(duì)人體危害更大，各國(guó)政府也相繼出臺(tái)了針對(duì)GDI汽油機(jī)微粒排放的限制法規(guī)，這就使如何降低GDI汽油機(jī)的排放則是研發(fā)中的關(guān)鍵課題。本文通過對(duì)某475G缸內(nèi)直噴汽油機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真計(jì)算，對(duì)不同控制參數(shù)對(duì)該GDI汽油機(jī)碳煙生成狀況進(jìn)行研究，主要研究結(jié)果如下：一般來說，soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布呈現(xiàn)在燃燒早期出現(xiàn)大幅上升隨后發(fā)生下降，并在燃燒后期趨于平穩(wěn)的單峰分布情況；soot數(shù)量濃度隨曲軸轉(zhuǎn)角的主要變化過程是在燃燒初期驟然上升隨后下降到一定值,燃燒中期再次出現(xiàn)小幅度上升，燃燒后期也同樣趨于平穩(wěn)的雙峰分布情況；soot粒徑隨曲軸轉(zhuǎn)角也是呈現(xiàn)出雙峰分布，而soot粒徑前期較高階段與soot數(shù)量濃度前期較高階段對(duì)應(yīng)，soot數(shù)量濃度后期上升階段與soot粒... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

GDI汽油機(jī)三種不同燃燒系統(tǒng)

汽油機(jī)微粒排放的研究現(xiàn)狀組成及危害行業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市中汽車保有量每年持續(xù)高速增加，因此粒物的研究成為保證城市空氣質(zhì)量的重要研究之一，根據(jù)微粒微粒對(duì)人體有巨大危害，而通常汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣正是城粒的主要來源之一。發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中顆粒物的劃分通常是依據(jù)粒機(jī)排氣中顆粒物被劃分為如下三種形式：1.核態(tài)（Nucleation 50 nm）；2.積聚態(tài)（Accumulation State,粒徑通常在 50nm~1粒子（粒徑通常超過 1μm），如圖 1.3 所示。依據(jù)超細(xì)微粒的標(biāo)機(jī)尾氣中的超細(xì)微粒由核態(tài)和積聚態(tài)兩類顆粒物形成[38]。

從近期的國(guó)內(nèi)外研究成果中能發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射式汽油機(jī)而言，缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)微粒排放情況對(duì)不同燃燒模式和不同工況的都有比較敏感的反應(yīng)，其中相比于均質(zhì) GDI 汽油機(jī)來說采用分層稀薄燃燒的 GDI 汽油機(jī)就會(huì)產(chǎn)生更多的微粒，而相對(duì)于中小負(fù)荷而言 GDI 汽油機(jī)工作在大負(fù)荷和冷啟動(dòng)工況下產(chǎn)生的微粒量就會(huì)明顯升高[48]。汽油機(jī)和柴油機(jī)燃燒形式和燃料等因素的差異導(dǎo)致汽油機(jī)和柴油機(jī)在微粒排放的組成上具有明顯的差異。根據(jù)研究表明，含鉛微粒和低分子量的物質(zhì)是汽油機(jī)顆粒物排放中的主要成分[49]；柴油機(jī)排放的微粒主要成分包括固體單質(zhì)碳、有機(jī)成分和硫份物質(zhì)[50]，同時(shí)包括少量燃油和潤(rùn)滑油帶入的金屬成分[51]。Kleeman等[52]應(yīng)用 MOUDI 分級(jí)技術(shù)對(duì)低硫燃料的汽油機(jī)和柴油機(jī)的 1.8μm 以下的顆粒物所含成分進(jìn)行了分析并得出結(jié)論，汽油機(jī)的細(xì)微粒主要成分是有機(jī)物，柴油機(jī)主要成分是有機(jī)物和碳煙[53]，如圖 1.4 和圖 1.5。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)2·64億輛[J]. 鄒偉.  廣東交通. 2015(01)
[2]2015車市增幅或達(dá)14%[J].   內(nèi)燃機(jī)與配件. 2015(01)
[3]輕型汽油車EU6法規(guī)分析及發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)技術(shù)對(duì)策的研究[J]. 單津暉,李君,習(xí)綱,趙燕.  上海汽車. 2014(10)
[4]汽油機(jī)顆粒物數(shù)量排放及粒徑的分布特性[J]. 潘鎖柱,裴毅強(qiáng),宋崇林,呂剛,宋金甌,張坤鵬,李金海.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2012(02)
[5]汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)探析[J]. 耿文娟,袁銀南,居鈺生.  小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2010(03)
[6]GDI的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 趙育新,劉永旭.  科技信息. 2009(25)
[7]均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)研究開發(fā)新進(jìn)展[J]. 王志,張志福,楊俊偉,王建昕.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2007(03)
[8]汽油機(jī)稀薄燃燒技術(shù)發(fā)展分析[J]. 鄭勝敏.  城市車輛. 2007(06)
[9]汽油車排氣中顆粒物粒徑的分布特性[J]. 高繼東,宋崇林,張鐵臣,范嘉睿,高俊華,劉雙喜.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2007(03)
[10]發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過程當(dāng)中CFD軟件的應(yīng)用[J]. 王躍,蔡繼業(yè).  農(nóng)機(jī)化研究. 2006(01)

碩士論文
[1]基于氣道設(shè)計(jì)的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)EGR分層效果的仿真研究[D]. 李慧.吉林大學(xué) 2014
[2]基于噴油策略的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)分層燃燒仿真研究[D]. 鮑龍.吉林大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3011822