本文關(guān)鍵詞：非道路增壓四缸柴油機的排放控制研究

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【摘要】：較汽油機而言,柴油機具有優(yōu)越的動力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性,較高的熱效率和較低的CO、HC排放。非道路移動機械用柴油機用途十分廣泛,但是柴油機高的氮氧化物(NOx)和顆粒(PM)排放是柴油機的一大問題。因此如何有效的降低柴油機排放,滿足更為嚴(yán)格的排放法規(guī)要求是人們亟待解決的問題。本文以一臺非道路移動機械用柴油機為研究對象,對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),使其滿足更為嚴(yán)格排放法規(guī)的要求,首先深入分析了國內(nèi)外柴油機排放法規(guī)和排放控制技術(shù),結(jié)合該非道路柴油機的實際情況,參照國內(nèi)外的排放控制技術(shù)路線,選定了適合非道路柴油機的排放路線為EGR路線;其次,收集了關(guān)于非道路柴油機的相關(guān)資料和數(shù)據(jù),將復(fù)雜的發(fā)動機分解成若干容易處理的子系統(tǒng),對非道路柴油機工作過程進(jìn)行AVL BOOST軟件建模,并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)及邊界條件的設(shè)置,在驗證模型準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬計算分析,分析了噴油正時和噴油壓力對柴油機整機性能的影響,然后結(jié)合模擬計算分析的結(jié)果以及非道路柴油機實際情況,提出了優(yōu)化改進(jìn)的方案措施,主要包括:噴油器的優(yōu)化、噴油泵的優(yōu)化、噴油提前角的優(yōu)化、EGR閥開度的優(yōu)化;搭建了試驗臺架,對提出的優(yōu)化方案進(jìn)行臺架試驗,測量分析了噴油器、噴油泵、EGR冷卻器等對發(fā)動機主要性能的影響,對試驗結(jié)果進(jìn)行分析并結(jié)合模擬計算結(jié)果確定出具有綜合排放性能的優(yōu)化方案措施,臺架試驗之后最終確定了非道路柴油機的油嘴伸出量為1mm,啟噴壓力為26MPa,選擇合適的噴油泵,并且確定了各工況下具有綜合排放性能的最佳噴油提前角和EGR閥開度;對整體優(yōu)化改進(jìn)后的非道路柴油機進(jìn)行穩(wěn)態(tài)循環(huán)八工況排放試驗研究,試驗后,測得各排放物最終的試驗結(jié)果為:NOx:3.577g/(kW·h)、PM:0.175g/(kW·h)、CO:1.625g/(kW·h)、HC:0.175g/(kW·h)。
【關(guān)鍵詞】：柴油機 非道路 排放控制 試驗 模擬計算
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 非道路柴油機在我國的現(xiàn)狀11-13
• 1.2 我國非道路排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程與國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)13-15
• 1.3 非道路移動機械用柴油機實現(xiàn)國Ⅲ排放的技術(shù)路線15-20
• 1.3.1 機前處理凈化16-17
• 1.3.2 機內(nèi)凈化17-19
• 1.3.3 排氣后處理凈化19-20
• 1.4 本文的研究意義及主要研究內(nèi)容20-22
• 1.4.1 研究意義20-21
• 1.4.2 研究內(nèi)容21-22
• 第二章 非道路柴油機國Ⅲ排放技術(shù)路線選擇22-28
• 2.1 試驗柴油機簡介22
• 2.2 國外柴油機排放技術(shù)路線22-26
• 2.2.1 歐洲路線（SCR路線）24-25
• 2.2.2 美國路線（EGR路線）25-26
• 2.2.3 兩條技術(shù)路線對比26
• 2.3 試驗柴油機排放控制路線選擇26-27
• 2.4 本章內(nèi)容小結(jié)27-28
• 第三章 非道路柴油機的建模和模擬計算28-40
• 3.1 AVL BOOST軟件簡介28-30
• 3.2 非道路柴油機工作過程模型的建立30-39
• 3.2.1 建立模型30-31
• 3.2.2 參數(shù)設(shè)置31-35
• 3.2.3 模型驗證35-36
• 3.2.4 柴油機噴油提前角的優(yōu)化計算36-38
• 3.2.5 柴油機噴油壓力的優(yōu)化計算38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 非道路柴油機的優(yōu)化方向40-46
• 4.1 供油系統(tǒng)的優(yōu)化方向40-43
• 4.1.1 噴油器的優(yōu)化42-43
• 4.1.2 噴油泵的優(yōu)化43
• 4.2 噴油提前角的優(yōu)化43-44
• 4.3 EGR開度優(yōu)化44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 非道路柴油機的排放試驗準(zhǔn)備46-51
• 5.1 試驗儀器設(shè)備46
• 5.2 試驗儀器的布置46-47
• 5.3 試驗條件和方法47-50
• 5.3.1 試驗方法47
• 5.3.2 工況點的選擇47-48
• 5.3.3 試驗數(shù)據(jù)處理48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 非道路柴油機排放試驗的結(jié)果與分析51-76
• 6.1 油嘴伸出量對排放的影響51-52
• 6.2 啟噴壓力對排放的影響52-54
• 6.3 噴油泵參數(shù)對排放的影響54-57
• 6.4 噴油提前角對排放的影響57-66
• 6.5 EGR閥開度優(yōu)化66-72
• 6.6 非道路柴油機優(yōu)化選型后概況72-73
• 6.7 四缸增壓中冷柴油機優(yōu)化改進(jìn)后排放試驗73-74
• 6.8 本章小結(jié)74-76
• 第七章 全文總結(jié)與工作展望76-79
• 7.1 全文總結(jié)76-77
• 7.2 工作展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果83
• 附錄:83-84
• 非道路柴油機通過國三排放型式核準(zhǔn)證書83-84
• 小論文錄用通知書84

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4 周t，

本文編號：869927