隨著更為嚴格的排放法規(guī)與油耗法規(guī)出臺,推動著發(fā)動機向著節(jié)能減排的方向發(fā)展。可變截面渦輪增壓技術(shù)可以改善柴油機部分工況下動力性和經(jīng)濟性,配合廢氣再循環(huán)技術(shù)（EGR）可大幅度降低NO_X排放,并能提高瞬態(tài)響應(yīng)性,降低發(fā)動機瞬變工況時的污染物排放�？勺儑娮鞙u輪增壓器（VNT）與EGR耦合技術(shù)是現(xiàn)代柴油機實現(xiàn)良好綜合性能的重要技術(shù)路線之一。因此,研究VNT與EGR系統(tǒng)與柴油機的匹配對于柴油機的研發(fā)至關(guān)重要。本文在一臺四缸高壓共軌柴油機上,通過開展VNT與EGR閥開度、主噴參數(shù)和預噴參數(shù)的正交試驗,研究穩(wěn)態(tài)工況下其對柴油機動力性、經(jīng)濟性與排放特性的影響規(guī)律,并且以NO_X比排放為控制目標,比油耗與碳煙排放為優(yōu)化目標對VNT與EGR系統(tǒng)進行匹配優(yōu)化。研究結(jié)果表明,VNT與EGR閥開度變化會造成渦前壓力、增壓壓力、進氣量、EGR率等參數(shù)的改變,進一步影響到發(fā)動機的性能。VNT與EGR閥開度配合,能保證部分工況的EGR率,使得NO_X排放的可控制區(qū)域增加。壓氣機的壓比和質(zhì)量流量隨著EGR閥的開啟而降低,壓氣機與柴油機的聯(lián)合運行曲線從中心高效區(qū)... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

汽車保有量Fig.1.1Vehiclepopulation

江蘇大學碩士學位論文1第一章緒論1.1研究背景自1876年奧拓發(fā)明第一臺四沖程內(nèi)燃機并投入工業(yè)化使用，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，內(nèi)燃機以高熱效率、功率密度和可靠性等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。隨著人民生活水平的不斷提高，對汽車的需求量逐步增加，圖1.1為2013年至2019年我國汽車保有量的變化情況，呈穩(wěn)步上升的趨勢，近兩年我國汽車行業(yè)在轉(zhuǎn)型階段導致增速有所放緩，但在2019年底，全國汽車保有量達到了2.6億輛，與2013年相比增加了近一倍。汽車保有量的增加會導致能源危機和環(huán)境污染的問題加劇。石油資源對于我國經(jīng)濟快速發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，但地球上的石油資源是一種不可再生能源，而內(nèi)燃機是我國石油消費的最大主體，汽車保有量的增大將導致能源危機問題日益突出[1]。圖1.2給出了近年來我國原油生產(chǎn)、消費和對外依存度的變化趨勢，原油的消費逐年上升，從2014年的5.18億噸上升到2019年的6.96億噸，由于在2018年前我國原油產(chǎn)量都逐年降低，導致石油資源對外依存度上升的趨勢加快，2019原油產(chǎn)量同比增長1.2%，國內(nèi)石油消費同比增長4.8%，石油對外依存度為70.8%，增速雖有所放緩，但仍會進一步增加，預計2020年我國石油對外依存度將達到71.6%，我國能源安全面臨著巨大挑戰(zhàn)[2,3]。降低發(fā)動機的燃油消耗是內(nèi)燃機開發(fā)優(yōu)化過程中需要解決的問題[4,5]。圖1.1汽車保有量圖1.2中國原油消費Fig.1.1VehiclepopulationFig.1.2TheoilconsumptionofChina汽車在消費石油資源的同時，其排放產(chǎn)物會對環(huán)境造成污染，并且汽車主要行駛在人口密集區(qū)域，對人民的身體健康構(gòu)成威脅。據(jù)統(tǒng)計，2018年全國汽車四項污染物排放

可變噴嘴渦輪增壓器與柴油機的匹配及試驗研究2總量約3750.1萬噸，其中氮氧化物（NitrogenOxides，NOX）排放量為521.9萬噸，顆粒物（ParticulateMatter，PM）排放量為42.2萬噸，其中汽油車占汽車總量的88.7%，柴油車約占9.1%[6]。圖1.3為不同燃料類型的汽車四項污染物排放的占比，CO和HC的排放主要來源于汽油車，而柴油車是NOX和PM排放的主要來源，其中NOX的排放量占排放總量的71.2%，PM排放量約占排放總量的100%，9.1%占比的柴油車排放出大量的NOX與PM，是汽車污染物排放治理的重點。粒徑小于2.5微米的顆粒物（PM2.5）是霧霾天氣頻發(fā)的重要元兇，PM2.5表面會附帶有害物質(zhì)隨著呼吸進入人體中，誘發(fā)各種疾病，粒徑越小對人體的危害越大；NOX排放物中的一氧化二氮（NitrousOxide，N2O）會在紫外光的作用下發(fā)生光化學反應(yīng)，形成光化學煙霧，刺激人體的眼睛和黏膜，另外還會產(chǎn)生酸雨、破壞臭氧層和加劇溫室效應(yīng)等危害[7,8]。圖1.3不同燃料類型汽車的污染物排放量分擔率[6]Fig.1.3Proportionofpollutantemissionsfromvehiclesofdifferentfueltypes燃料燃燒后會釋放出大量的二氧化碳（CarbonDioxide，CO2），加劇全球氣候變暖，據(jù)世界氣象組織統(tǒng)計，2018年全球CO2平均濃度為407.8ppm，是有記錄以來的最高值，對此世界各國采取了相對應(yīng)的措施，針對輕型商用車，歐盟要求CO2排放目標由2014年的175g/km下降至2020年的147g/km，降幅為12%，預計到2030年CO2排放限值會在2020年的基礎(chǔ)上再加嚴300%[9-11]。我國在應(yīng)對CO2排放的問題中提出到2020年實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，降低汽車的燃油消耗和污染物排放是治理環(huán)境污染的重點。為了應(yīng)對能源危機和環(huán)境污染的問題，我國相繼制定了國家第六階段機動車排放污染物標準（以下簡稱國六

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]車用柴油機增壓器與EGR系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略[D]. 史乃晨.吉林大學 2016
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本文編號：3257021