燃料特性及噴油策略對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放的影響
本文關(guān)鍵詞:燃料特性及噴油策略對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前世界各國(guó)都針對(duì)汽車(chē)制定了嚴(yán)格的排放法規(guī),而且控制標(biāo)準(zhǔn)愈來(lái)愈嚴(yán),控制目標(biāo)從低排放、超低排放、直至零排放。同時(shí)隨著全球范圍內(nèi)對(duì)于節(jié)能減排及低碳經(jīng)濟(jì)的不斷重視,提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒熱效率、降低燃油耗亦受到內(nèi)燃機(jī)工作者的普遍重視。眾所周知,內(nèi)燃機(jī)的燃燒及排放與燃料理化特性緊密相關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程主要取決于燃料蒸發(fā)、混合的物理過(guò)程及缸內(nèi)工質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,這些與燃料的理化特性密切相關(guān),因此為合理組織燃燒,降低排放污染物,有必要深入研究燃料理化特性與燃燒的關(guān)系。 本文以國(guó)Ⅳ柴油為基礎(chǔ)燃料,通過(guò)添加不同比例汽油,制取了不同理化特性寬餾程燃料,通過(guò)調(diào)整燃油噴射參數(shù)及進(jìn)氣條件,試驗(yàn)研究了燃燒邊界條件及燃料特性對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:通過(guò)提前噴油,能延長(zhǎng)滯燃期,增大預(yù)混合燃燒量,降低排氣煙度,但會(huì)導(dǎo)致NOx排放增加。通過(guò)采用寬餾程燃料可以進(jìn)步延長(zhǎng)滯燃期,推遲燃燒相位(CA50),為燃油與空氣混合提供更多時(shí)間,有助于提高混合氣均質(zhì)性,可在不影響NOx排放的情況下,顯著降低排氣煙度。但過(guò)大的汽油摻入比例會(huì)導(dǎo)致不完全燃燒產(chǎn)物增加,燃燒熱效率降低。同時(shí),CA50在定程度上決定了燃燒效率的高低,研究中發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同燃料,當(dāng)CA50為5°CAATDC時(shí),均可達(dá)到熱效率極值。采用EGR可有效降低NOx排放,寬餾程燃料中汽油添加比例越大,煙度對(duì)EGR率的敏感性越小,且EGR率對(duì)指示熱效率的影響不大。提高噴油壓力及改變預(yù)噴定時(shí)對(duì)寬餾程燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放及經(jīng)濟(jì)性影響不大。隨著預(yù)噴量增大,燃用柴油時(shí)NOx排放降低,煙度排放稍有升高,指示熱效率略有降低。而對(duì)于寬餾程燃料,預(yù)噴量增大,NOx顯著降低,煙度變化不大,但HC及CO排放顯著升高。 綜上,在試驗(yàn)所選負(fù)荷工況下,為兼顧燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性,適宜的汽油摻混體積比例應(yīng)位于30%-50%之內(nèi),,燃燒相位(CA50)應(yīng)控制在5°CAATDC,EGR率30%左右。由于寬餾程燃料能夠改善燃料揮發(fā)性,因此可適當(dāng)推遲預(yù)噴時(shí)刻,且預(yù)噴量控制在30%左右較為適宜。
【關(guān)鍵詞】:壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī) 寬餾程燃料 噴油策略 燃燒 排放
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TK401
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-21
- 1.1 引言9-12
- 1.2 內(nèi)燃機(jī)排放污染物12-14
- 1.2.1 柴油機(jī)氮氧化物排放12-13
- 1.2.2 柴油機(jī)顆粒物和碳煙排放13-14
- 1.3 柴油機(jī)高效清潔燃燒模式研究進(jìn)展14-19
- 1.3.1 柴油機(jī)低排放燃燒過(guò)程控制策略14-16
- 1.3.2 新型燃燒模式的研究16-19
- 1.4 燃料特性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放影響機(jī)理研究19-20
- 1.5 本文主要研究工作20-21
- 第2章 試驗(yàn)研究平臺(tái)21-33
- 2.1 試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)21-22
- 2.2 試驗(yàn)臺(tái)架及主要儀器設(shè)備22-24
- 2.3 高壓共軌燃油噴射控制系統(tǒng)24-29
- 2.3.1 燃油噴射控制系統(tǒng)組成24-25
- 2.3.2 燃油噴射參數(shù)控制邏輯25-29
- 2.4 試驗(yàn)燃料29-31
- 2.5 本章小結(jié)31-33
- 第3章 燃料特性及噴油參數(shù)對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放的影響33-43
- 3.1 前言33
- 3.2 噴油時(shí)刻對(duì)燃燒與排放的影響33-37
- 3.3 汽油/柴油混合燃料對(duì)燃燒及排放的影響37-41
- 3.4 本章小結(jié)41-43
- 第4章 寬餾程燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒邊界條件的優(yōu)化控制43-65
- 4.1 前言43
- 4.2 燃燒相位的優(yōu)化控制43-47
- 4.3 EGR 的優(yōu)化控制47-51
- 4.4 噴油壓力的優(yōu)化控制51-55
- 4.5 預(yù)-主噴間隔角的優(yōu)化控制55-58
- 4.6 預(yù)噴量的優(yōu)化控制58-62
- 4.7 燃燒邊界條件優(yōu)化方案62
- 4.8 本章小結(jié)62-65
- 第5章 全文總結(jié)及未來(lái)工作展望65-67
- 5.1 全文總結(jié)65-66
- 5.2 未來(lái)工作展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-74
- 作者簡(jiǎn)介及科研成果74-75
- 致謝75
【參考文獻(xiàn)】
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