為使某型共軌柴油機排放限值滿足非道路第三階段排放法規(guī),利用AVL Fire軟件對柴油機缸內(nèi)噴射過程和燃燒過程進行了模擬仿真計算,通過實測缸壓曲線驗證了模型的精度,根據(jù)仿真結(jié)果對原有噴油嘴進行了優(yōu)化設(shè)計,提出了兩種優(yōu)化方案,研究了不同噴油嘴孔數(shù)對噴射過程、缸內(nèi)溫度分布、額定工況碳煙和一氧化氮的生成量以及柴油機非道路八工況排放結(jié)果的影響。試驗驗證了仿真結(jié)果,優(yōu)化后的6孔噴油嘴在油耗更低的情況下滿足了非道路第三階段限值要求。 

【文章來源】：內(nèi)燃機. 2020,(06)

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【部分圖文】：

圖２排放撕量設(shè)備??１．４試驗依據(jù)和標準限值??試驗按照ＧＢ?２０８９１－２０１４《非道路移動機械??

２?１００??１．２排放測量設(shè)備??試驗中采用的排放測量設(shè)備清單如表２所??示，所有試驗設(shè)備均處乎有效期內(nèi)發(fā)??表２試驗用設(shè)備??序號??名稱??型號??１??側(cè)功器??Ｙ８８０??２??油耗儀??ＨＺＢ２０００??３??五組份氣體排放儀??ＡＭＡｉ６０??４??顆粒物采集分析系統(tǒng)??ＳＰＣ４７２??５??爾粒物鄉(xiāng)＿室??ＰＷ＋２０／３５０－１０６５??６??電子天平??ＸＰ６??１．３試驗臺架??開展試驗所用的臺架如圖１所示??滅１試驗臺架照片－??排放測量設(shè)備如圖２中所示，依次為油耗??儀、五組份氣體有敞儀、顆粒物采集分析系統(tǒng)、顆??粒物天平稱．詹窒和電子天平。??ｆａ?）油耗儀?（ｂ）五組份氣體排放儀??Ｕ?＇）顆粒物采集分析系統(tǒng)?Ｕ?）電子天＿??圖２排放撕量設(shè)備??１．４試驗依據(jù)和標準限值??試驗按照ＧＢ?２０８９１－２０１４《非道路移動機械??用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第??￥四階段）》要求進行，試驗工況和加權(quán)系數(shù)如??表３所示＇??排．放限値如表４耀彳Ｔ＊所亦＿?，?ＣＯ?（?Ｃａｒｂｏｎ??Ｍｏｎｏｘｉｄｅ，?—？．氧化碳）．．，ＨＣ?（■?Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ，碳．氣??化合物），ＮＯｘ?（?Ｍ）和肋２的統(tǒng)稱，氮氧化??物）．，．ＰＭ．?（．ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｍａｓｓ，．賴粒物廣量）備??表３試驗工況和加權(quán)系數(shù)??工況號??柴油機轉(zhuǎn)速??負荷／％??加權(quán)系數(shù)??１??顙定轉(zhuǎn)速??１００??０．１５??２??額定轉(zhuǎn)速??７５??０．１５??３??額定轉(zhuǎn)速??５０??０．１５??４??額定轉(zhuǎn)速??１０??０．１??５??中間轉(zhuǎn)遽??１００??０．１

?當量比??溫度／Ｋ??０．２?０．４?０．６?０．８??１６００?２０００??４．２排放仿真計算??利用ＡＶＬ?Ｆｉｒｅ軟件，對燃燒室缸內(nèi)燃燒過程??和ＮＯ、碳煙排放的生成進行模擬計算，分析原機??和２種新噴油嘴參數(shù)對ＮＯ和碳煙生成的影響。??在使用ＦＩＲＥ軟件摸擬計算中，燃燒模型采用??ＥＣＦＭ３Ｚ相關(guān)火瘡燃燒模型，ＮＯ有顯型采用擴展的??Ｚｅｋｌｏｖｋｌｉ模型碳煙排方Ｉ？．型采用Ｈｋｊｙａｓｕ＾Ｓ．〇計算??額定工況，噴油時刻為－１０。ＣＡＡＴＤＣ９??仿真計算結(jié)果如圖７和圖８所示ｅ．可以著出，??隨著油嘴噴孔數(shù)減少，碳煙排放越來越多，Ｗ０排??放越來越少ｓ??４．０ｘ１０＂??＾?３．５?ｘ?１０＂??＿?，??＾?３．０ｘ１０??蜃?２．５ｘ１０－１??２，０ｘ１０＂??４．０ｘ１０—１??＾?３．５ｘ１０＾?？??備１３．〇ｘｉ（ｒ．．６?■■??ｉｌｌ?ｓｉ：：：：ｌＬｌｉ??５孔６孔７孔?５孔６孔７孔??嘴噴孔數(shù)??圖７碳煙排放對比??５試驗驗證??５孔６孔７孔??嘴噴孔數(shù)??：圖８?Ｎ＿０排放：對比??對兩種新設(shè)計的噴油嘴裝機進行試驗，重新標??定后，根據(jù)最優(yōu)標定數(shù)據(jù)進行非道路八工況的排放??試驗，試驗結(jié)果如圖９所示，油耗如圖１０所示ｓ??２５０??５孔?．６孔??嘴噴孔數(shù)??圍１０加權(quán)比油轉(zhuǎn)對比??試驗表明，隨著噴油嘴孔數(shù)的減小，油耗先??減少后增加，６孔時燃油和空氣的混合效果最好１，??油耗最低，５孔時燃燒窒凹坑內(nèi)燃油過多，燃燒不??充分，導(dǎo)致油耗增加；Ｃ０和ＰＭ緩慢增加ｋ??批．（＾逐漸降低，與仿真結(jié)果一致，最終２種噴??油嘴的排放結(jié)果均滿足限值要求

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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