在全球石油資源日益減少、排放法規(guī)日益嚴(yán)格,人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約的意識(shí)普遍越來越強(qiáng)的今天,內(nèi)燃機(jī)只有不斷的改善燃燒技術(shù)才能不被淘汰。柴油機(jī)燃燒技術(shù)目前的發(fā)展趨勢(shì),多為不斷的提高燃燒的定容度,提高定容度的方法就是不斷的提高噴射壓力,但是單方面的增大噴射壓力而不減小噴油器噴孔孔徑（目前噴孔直徑最小可達(dá)0.1mm,加工技術(shù)已無法使噴孔直徑更�。�,對(duì)索特平均粒徑（SMD,是評(píng)價(jià)噴霧粒徑的指標(biāo)）的影響不大,因?yàn)閲娚鋲毫Ω叨粶p小孔徑會(huì)導(dǎo)致滯燃期噴油量變大而產(chǎn)生工作粗暴,排放增加,嚴(yán)重的影響柴油機(jī)性能。另一方面,我們注意到,大型船用柴油機(jī)的有效熱效率已經(jīng)超過了50%,與汽車柴油機(jī)相比,船用柴油機(jī)產(chǎn)生的接近等壓燃燒的循環(huán)具有非常低的機(jī)械損失和熱損失。這說明,找到循環(huán)熱效率和各項(xiàng)損失之間的平衡點(diǎn)可能比一味的提高理論熱效率更有意義。與等容燃燒相比,等壓燃燒雖然理論熱效率較低,但由于缸內(nèi)壓力和溫度較低,循環(huán)的熱損失和機(jī)械損失較小,NO_x排放也較低,特別是在大負(fù)荷工況下對(duì)于柴油機(jī)性能的提升比較明顯。因此,有必要研究柴油機(jī)等壓燃燒技術(shù),為找到克服柴油機(jī)熱效率與能量損失和排放之間的矛盾... 

【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)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

我國2005-2016年汽車產(chǎn)銷量雖然汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展給我們的生活帶來很多便利，但是其造成的能源枯竭、

第1章緒論5缸內(nèi)燃料的分層燃燒。高反應(yīng)性燃料一般為柴油，低反應(yīng)性燃料，則常采用低十六烷值且易揮發(fā)的汽油、乙醇、天然氣等。1.3柴油機(jī)等壓燃燒研究現(xiàn)狀通常為了提高內(nèi)燃機(jī)工作各環(huán)節(jié)的效率，改善其燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，主要應(yīng)該改善壓縮比、燃燒持續(xù)期、燃燒時(shí)刻、壁面?zhèn)鳠�、吸排氣行程壓力差和機(jī)械阻力等方面。減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中的各項(xiàng)損失是提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率最直接且有效的方法。內(nèi)燃機(jī)工作過程中的損失包括離散/失火損失、排氣損失、冷卻損失、泵吸損失、機(jī)械摩擦損失等（見圖1.2）。其中失火損失和排氣損失可以通過增壓和壓縮比優(yōu)化控制及余熱利用來逐步改善，冷卻損失可以通過改良低散熱技術(shù)逐步改善，泵吸損失可以應(yīng)用可變頻泵來減少，機(jī)械摩擦損失的克服主要是通過新型潤滑技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。盡管提高內(nèi)燃機(jī)工作效率的方法都已經(jīng)很明確了，但是如何將上述問題綜合的解決并實(shí)現(xiàn)成本控制和效益的最大化是一個(gè)亟需解決的問題。圖1.2內(nèi)燃機(jī)工作過程中各項(xiàng)能量損失及影響因素因?yàn)閵W托循環(huán)的效率在理想情況下高于其他往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的效率，且提高壓縮比或比熱比也有助于提高理論循環(huán)效率，所以多年來已經(jīng)研究并提出了多種提高內(nèi)燃機(jī)熱效率的措施，比如通過增加燃料噴射速率，提前噴射正時(shí)，采用HCCI燃燒，以及采用PCCI（預(yù)混合壓縮點(diǎn)火）燃燒的更大比例的恒定容積燃燒。此外，由于相關(guān)理論熱效率的提高和熱損失的降低，近年來，借助更高的增壓和更高的EGR率條

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文8室的單缸試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)柴油燃燒和排放特性進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明，額外的自由度可以允許通過來自三個(gè)噴射器適當(dāng)?shù)莫?dú)立控制噴射策略來控制熱釋放速率曲線；達(dá)到最大熱效率的最佳熱釋放速率被認(rèn)為是雙（Sabathe）循環(huán)，其將初始恒定體積燃燒與隨后的恒壓燃燒相結(jié)合，通過減小缸內(nèi)壓力和平均溫度而使熱量損失和機(jī)械損失最�。患词共捎脗鹘y(tǒng)的擴(kuò)散燃燒，也可以同時(shí)降低NOx和煙氣排放，這可能是由于控制熱釋放速率曲線造成的平均溫度降低以及新的三噴射器系統(tǒng)的局部當(dāng)量比的降低，在高EGR率（低O2濃度）下同時(shí)減少NOx和煙氣排放；利用這種直接控制熱釋放速率曲線和改善混合氣的形成的新型多噴射燃燒概念應(yīng)該是同時(shí)改善熱效率和廢氣排放特性的有效措施。圖1.3多噴油器方案對(duì)于柴油機(jī)等壓燃燒技術(shù)的探索，我國起步并不晚，大連理工大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所在20世紀(jì)80年代初期即提出了預(yù)混合近似等壓燃燒理論[37]。其基本思想是：以預(yù)混合燃燒代替擴(kuò)散燃燒，來消除黑煙與煙粒；以熱預(yù)混合燃燒代替冷態(tài)預(yù)混合，消除白煙；保持較高的壓縮比，并使著火點(diǎn)不在上止點(diǎn)，以此獲得近似的等壓燃燒。該技術(shù)的關(guān)鍵是燃油與空氣在著火前進(jìn)行均勻預(yù)熱混合。楊振中[38]考慮到采用傳統(tǒng)的空間霧化燃燒方式會(huì)使柴油機(jī)在上止點(diǎn)前放熱較多，柴油機(jī)工作粗暴，且燃燒室溫度高，增加了NOx的排放量，而上止點(diǎn)后燃燒速度低，燃油在高溫?zé)峤庑纬商紵�、燃燒不完全造成后燃等問題，提出要加強(qiáng)上止點(diǎn)后的放熱，才能使爆發(fā)壓力較低，有效地解決工作粗暴和經(jīng)濟(jì)性、排放之間的矛盾。為此他提出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低速柴油機(jī)有效熱效率優(yōu)化研究[J]. 劉龍,胡建華,袁志國.  船舶工程. 2019(S1)
[2]內(nèi)燃機(jī)HCCI及PCCI燃燒方式研究綜述[J]. 伍賽特.  能源與環(huán)境. 2019(01)
[3]超高壓噴射對(duì)直噴柴油機(jī)混合氣形成、燃燒及排放特性的影響[J]. 江濤,林學(xué)東,李德剛.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(05)
[4]超高壓噴射條件下常態(tài)燃油的噴嘴內(nèi)部空化流動(dòng)特性仿真研究[J]. 劉琦,歐陽光耀,楊昆,何一波.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)混等壓燃燒模式的計(jì)算與分析[J]. 蘇石川,張旭,李強(qiáng),王慧,王浩東.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[6]噴油規(guī)律曲線形狀對(duì)柴油機(jī)燃燒過程影響的仿真分析[J]. 張晶,李國岫,袁野.  兵工學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]辛烷值和預(yù)混合率對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)SCCI燃燒與爆震的影響[J]. 馬駿駿,呂興才,吉麗斌,黃震.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[8]柴油機(jī)低溫燃燒的研究進(jìn)展[J]. 韓東,呂興才,黃震.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2008(02)
[9]艦用柴油機(jī)預(yù)混合等壓燃燒的數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[J]. 劉鎮(zhèn),邵利民,徐洪軍,陸傳榮.  艦船科學(xué)技術(shù). 2008(01)
[10]110型柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)熱預(yù)混合近似等腰三角形燃燒方式的研究[J]. 楊振中,李徑定,華向陽.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2001(01)

碩士論文
[1]凸輪驅(qū)動(dòng)式液壓可變氣門發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略研究[D]. 石卜從.吉林大學(xué) 2019
[2]基于GT-Power的490柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的數(shù)值仿真與優(yōu)化研究[D]. 劉德輝.華南理工大學(xué) 2016
[3]中非石油貿(mào)易潛力研究[D]. 牟梅娟.中國海洋大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3068163