本文關(guān)鍵詞：多段噴射缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放特性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：有研究認(rèn)為GDI汽油機(jī)產(chǎn)生的微粒數(shù)要明顯多于帶有微粒捕集器的柴油機(jī)和傳統(tǒng)的進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)，而且這些微粒的粒徑一般都要小于100nm。近期的醫(yī)學(xué)研究表明，，粒徑小于100nm的超細(xì)微粒對人體健康的危害程度要遠(yuǎn)大于粒徑超過100nm的大顆粒。所以研究GDI微粒的排放，并且試圖改進(jìn)技術(shù)來降低微粒的數(shù)量和質(zhì)量的排放具有重要意義。單點(diǎn)的噴油方式在微粒排放等方面較GDI汽油機(jī)有著較大的優(yōu)勢。而GDI汽油機(jī)在冷啟動及大負(fù)荷工況下有更高的進(jìn)氣效率。本文在中等負(fù)荷和小負(fù)荷下使用單點(diǎn)SPI組合GDI的噴油方式，對比研究組合噴油方式下和單純的GDI噴油方式下的燃燒和排放特性。 研究結(jié)果表明： 1)在均質(zhì)模式下： a)從缸壓、缸溫及放熱率曲線圖來看，在0：10的噴油比例下缸內(nèi)噴油時(shí)刻在300oCA BTDC和320oCA BTDC為最優(yōu)。噴油提前角從260oCA BTDC變化到340oCA BTDC時(shí)CO和THC都隨噴油時(shí)刻的提前整體呈降低的趨勢。隨噴油時(shí)刻的提前，NOx排放量呈增加的趨勢。不同噴油時(shí)刻下微粒的數(shù)量濃度和質(zhì)量濃度均呈單峰分布。各個(gè)相同噴油比例下微粒的總數(shù)量濃度隨噴油時(shí)刻的變化有最小的總數(shù)量濃度并且綜合考慮最佳的噴油時(shí)刻為320oCA BTDC。 b)缸壓曲線隨單點(diǎn)占噴油比重增加的總體趨勢是缸壓峰值增大并且峰值所在的位置約靠前。放熱率峰值隨氣道/缸內(nèi)噴油比例的增大越來越大，并且峰值的位置也越來越靠前。缸內(nèi)平均溫度峰值隨氣道/缸內(nèi)噴油比例的增大越來越大，并且峰值的位置也越來越靠前。CO、THC的排放量隨噴油比例的增加整體呈降低的趨勢NOx的排放量整體呈增加的趨勢。微粒排放峰值整體隨單點(diǎn)/缸內(nèi)比例的增加而下降。隨比例的增加數(shù)量濃度的峰值向粒徑減小的方向移動。微粒的質(zhì)量濃度分布呈單峰分布，粒徑峰值都落在聚集態(tài)微粒的粒徑范圍內(nèi)。各個(gè)相同的噴油時(shí)刻下，微粒的總數(shù)量濃度隨氣道/缸內(nèi)噴油比例的增加而成減小的趨勢。最佳的噴油比例為7：3。各個(gè)不同的噴油比例下微粒的總質(zhì)量濃度隨噴油時(shí)刻變換時(shí)較為復(fù)雜。5：5和7：3噴油比例下的微�？傎|(zhì)量濃度要明顯低于其它噴油比例下微粒的總質(zhì)量濃度。 2)在稀燃模式下： a)隨噴油比例的增加缸內(nèi)的燃燒狀況變好，缸壓、放熱率及缸溫峰值都有提升。THC、CO整體隨噴油比例的增大而降低，NOx排放隨噴油比例的增加而升高；微粒的排放隨噴油比例的增加數(shù)量濃度無論是核態(tài)微粒還是粒徑稍大的初始顆粒和聚集態(tài)顆粒的數(shù)量都整體呈降低的趨勢。 b)噴油比例為3：7和7：3兩種情況下，隨噴油提前角從110o(CA BTDC)推遲到80o(CA BTDC)的過程中缸內(nèi)壓力、放熱率、缸內(nèi)溫度的峰值都呈增大的趨勢。隨噴油推遲，兩種比例下CO排放量要升高，THC的排放量要降低，NOx排放量要升高。3：7的噴油比例下（以缸內(nèi)噴油為主）隨噴油的推遲微粒的排放量要升高，而7：3的噴油比例下（以單點(diǎn)噴油為主），微粒的排放量隨噴油的推遲整體呈降低的趨勢。 c)隨點(diǎn)火時(shí)刻的提前,各個(gè)噴油比例和噴油時(shí)刻下缸內(nèi)壓力、放熱率、缸內(nèi)溫度的峰值整體呈逐漸增加，但是在0：10的噴油比例下，80o(CA BTDC)的噴油時(shí)刻時(shí)點(diǎn)火提前到25o(CA BTDC)時(shí)缸內(nèi)壓力、放熱率、缸內(nèi)溫度峰值出現(xiàn)了下降的趨勢。微粒數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度都呈單峰分布，并且隨點(diǎn)火時(shí)刻的變化整體的變化趨勢是隨點(diǎn)火提前峰值升高。
【關(guān)鍵詞】：多段噴射 SPI組合GDI 排放特性研究
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK411.5
【目錄】：

• 摘要6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 GDI 與傳統(tǒng)單點(diǎn)噴油的排放特性11-12
• 1.3 汽油機(jī)主要排放物的形成機(jī)理12-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容及意義15-17
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)17-27
• 2.1 發(fā)動機(jī)臺架介紹17-18
• 2.2 發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)儀器18-23
• 2.3 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 均質(zhì)模式下的燃燒及排放特性研究27-43
• 3.1 噴油時(shí)刻對燃燒及排放特性的影響27-33
• 3.1.1 噴油時(shí)刻對缸內(nèi)燃燒狀況的影響28-30
• 3.1.2 噴油時(shí)刻對氣體排放特性的影響30-31
• 3.1.3 噴油時(shí)刻對微粒排放特性的影響31-33
• 3.2 噴油比例對燃燒及排放特性的研究33-38
• 3.2.1 噴油比例對缸內(nèi)燃燒狀況的影響33-35
• 3.2.2 噴油比例對氣體排放特性的影響35-37
• 3.2.3 噴油比例對微粒排放特性的研究37-38
• 3.3 噴油時(shí)刻及比例對微粒總數(shù)量和總質(zhì)量的綜合影響38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-43
• 第四章 稀燃模式下的燃燒及排放特性研究43-75
• 4.1 噴油比例對燃燒及排放特性的影響44-50
• 4.1.1 噴油比例對缸內(nèi)燃燒狀況的影響44-46
• 4.1.2 噴油比例對氣體排放特性的影響46-48
• 4.1.3 噴油比例對微粒排放特性的影響48-50
• 4.2 噴油時(shí)刻對燃燒及排放特性的影響50-60
• 4.2.1 噴油時(shí)刻對缸內(nèi)燃燒狀況的影響51-55
• 4.2.2 噴油時(shí)刻對氣體排放特性的影響55-57
• 4.2.3 噴油時(shí)刻對微粒排放特性的影響57-60
• 4.3 點(diǎn)火時(shí)刻對燃燒及排放特性的影響60-73
• 4.3.1 點(diǎn)火時(shí)刻對缸內(nèi)燃燒狀況的影響60-65
• 4.3.2 點(diǎn)火時(shí)刻對氣體排放特性的影響65-69
• 4.3.3 點(diǎn)火時(shí)刻對微粒排放特性的影響69-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 全文總結(jié)及工作展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75-76
• 5.2 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 作者簡介81-83
• 致謝83

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