非道路四缸高壓共軌自然吸氣柴油機(jī)排放控制研究
發(fā)布時間:2020-12-23 19:17
相較車用柴油機(jī)而言,非道路用柴油機(jī)排放控制技術(shù)相對落后,造成的污染問題日益凸顯。隨著我國非道路用柴油機(jī)第三、四階段排放法規(guī)的出臺,進(jìn)一步提高非道路用柴油機(jī)的排放控制水平已迫在眉睫。因此,開展?jié)M足非道路國四排放要求的柴油機(jī)排放研究工作具有重要的意義。本文以一臺非道路四缸高壓共軌自然吸氣柴油機(jī)為研究對象,采用仿真計算與臺架試驗相結(jié)合的方法,對柴油機(jī)的綜合性能進(jìn)行優(yōu)化,使其滿足我國排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。在模擬計算部分,利用AVL BOOST軟件建立試驗樣機(jī)的工作模型,對相關(guān)參數(shù)及邊界條件進(jìn)行設(shè)置后,在外特性下對模型進(jìn)行了仿真計算,所得的模擬結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致,驗證了所建模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,對噴油器噴孔直徑和主噴定時進(jìn)行模擬計算分析,分析不同孔徑、不同主噴定時對柴油機(jī)性能的影響,并做出初步預(yù)測。結(jié)果表明,隨噴孔直徑的增大,最高燃燒溫度和最大爆發(fā)壓力下降,但油耗上升;推遲噴油,缸內(nèi)最高燃燒溫度低,排溫升高,油耗也上升。在臺架試驗部分,對試驗樣機(jī)的噴油器進(jìn)行匹配,并對高壓共軌系統(tǒng)的部分噴油參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定優(yōu)化。在外特性下對噴油器的不同噴孔直徑和不同油嘴伸出量進(jìn)行對比試驗;在八工況下對共軌壓力、主噴...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柴油機(jī)常規(guī)污染物的形成及危害
1.2.1 NOX的生成機(jī)理及危害
1.2.2 PM的生成機(jī)理及危害
1.2.3 HC的生成機(jī)理及危害
1.2.4 CO的生成機(jī)理及危害
1.3 非道路用柴油機(jī)排放法規(guī)
1.4 非道路用柴油機(jī)排放控制技術(shù)研究
1.4.1 前處理
1.4.2 機(jī)內(nèi)凈化
1.4.3 機(jī)外凈化
1.5 高壓共軌電控噴油技術(shù)
1.5.1 高壓共軌系統(tǒng)的組成及功能特點
1.5.2 多次噴射控制策略
1.6 本課題的研究意義和主要研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 非道路用柴油機(jī)模型的建立及模擬計算
2.1 AVLBOOST軟件的理論基礎(chǔ)
2.1.1 柴油機(jī)燃燒過程的基本假設(shè)
2.1.2 基本方程式
2.1.3 燃燒放熱模型
2.2 非道路用柴油機(jī)工作模型的建立
2.2.1 非道路用柴油機(jī)主要參數(shù)
2.2.2 模型的建立
2.2.3 參數(shù)的設(shè)置
2.2.3.1 總體參數(shù)的輸入
2.2.3.2 各元件參數(shù)的輸入
2.2.4 模型準(zhǔn)確性的驗證
2.3 非道路用柴油機(jī)參數(shù)計算及分析
2.3.1 噴油器噴孔直徑對柴油機(jī)性能的影響
2.3.2 主噴定時對柴油機(jī)性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 非道路用柴油機(jī)試驗裝置及研究方法
3.1 試驗臺架及測量設(shè)備
3.2 研究方法
3.2.1 試驗方法
3.2.2 試驗條件
3.3 本章小結(jié)
第四章 柴油機(jī)排放試驗研究及分析
4.1 噴油器參數(shù)對比試驗
4.1.1 噴油器噴孔直徑對比試驗
4.1.2 油嘴伸出量對比試驗
4.2 共軌壓力對比試驗
4.3 主噴定時對比試驗
4.4 預(yù)噴油量對比試驗
4.5 主-預(yù)噴間隔角對比試驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 非道路用柴油機(jī)優(yōu)化改進(jìn)后排放試驗
5.1 試驗結(jié)果
5.2 試驗結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與工作展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流動過程的EGR冷卻特性研究[J]. 徐曉川,石秀勇,倪計民,童凱麟. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2017(04)
[2]長三角地區(qū)典型城市非道路移動機(jī)械大氣污染物排放清單[J]. 魯君,黃成,胡磬遙,楊強(qiáng),井寶莉,夏陽,盧濱,唐偉,樓晟榮,陶士康,李莉. 環(huán)境科學(xué). 2017(07)
[3]噴油器結(jié)構(gòu)對柴油機(jī)NO_X和碳煙排放影響的研究[J]. 仲達(dá),羅福強(qiáng),夏驊,周群. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2016(08)
[4]基于GT-Power的柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 劉德輝,石柏軍,章雪華. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(07)
[5]非道路第三階段中小缸徑柴油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及優(yōu)勢對比分析[J]. 陳帥,袁萬鵬,劉智杰,劉剛. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2016(06)
[6]噴油器孔徑對柴油機(jī)燃燒和排放性能影響的試驗研究[J]. 陳杰,胡啟坤,黃加亮. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[7]國內(nèi)外非道路柴油機(jī)排放現(xiàn)狀分析[J]. 陳雪,李晨貞,錢挺,王紅凌. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2016(01)
[8]預(yù)噴對重載柴油機(jī)燃燒與排放影響的試驗[J]. 劉貝,成曉北,董世軍,殷勇,劉寰,余宏峰. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2015(03)
[9]淺析電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)中軌壓的判定[J]. 姜進(jìn)青,胡陽,韋克應(yīng). 現(xiàn)代車用動力. 2014(02)
[10]柴油機(jī)預(yù)噴射策略對燃燒及排放影響的試驗研究[J]. 曹科,成曉北. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2013(04)
博士論文
[1]噴油規(guī)律對柴油機(jī)性能與排放的影響研究[D]. 石秀勇.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]四缸增壓中冷柴油機(jī)排放控制的模擬及試驗研究[D]. 仲達(dá).江蘇大學(xué) 2016
[2]非道路增壓四缸柴油機(jī)的排放控制研究[D]. 夏驊.江蘇大學(xué) 2016
[3]某拖拉機(jī)用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)匹配優(yōu)化研究[D]. 柯建鋒.湖南大學(xué) 2016
[4]移動污染源排放清單研究[D]. 李明月.北京理工大學(xué) 2016
[5]柴油機(jī)燃油分段噴射對缸內(nèi)燃燒的影響及匹配研究[D]. 孫建國.北京理工大學(xué) 2015
[6]EGR率對柴油機(jī)燃燒排放性能影響仿真分析[D]. 溫永美.重慶交通大學(xué) 2012
[7]495柴油機(jī)燃燒過程模擬及性能優(yōu)化[D]. 高學(xué)攀.河北工程大學(xué) 2011
[8]16V280ZJ型柴油機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)的仿真研究[D]. 侯春林.大連交通大學(xué) 2010
[9]預(yù)噴和后噴對柴油機(jī)燃燒及排放影響的模擬研究[D]. 朱偉勝.北京交通大學(xué) 2010
[10]非道路用直噴柴油機(jī)排放物控制研究[D]. 熊鋒.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號:2934220
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柴油機(jī)常規(guī)污染物的形成及危害
1.2.1 NOX的生成機(jī)理及危害
1.2.2 PM的生成機(jī)理及危害
1.2.3 HC的生成機(jī)理及危害
1.2.4 CO的生成機(jī)理及危害
1.3 非道路用柴油機(jī)排放法規(guī)
1.4 非道路用柴油機(jī)排放控制技術(shù)研究
1.4.1 前處理
1.4.2 機(jī)內(nèi)凈化
1.4.3 機(jī)外凈化
1.5 高壓共軌電控噴油技術(shù)
1.5.1 高壓共軌系統(tǒng)的組成及功能特點
1.5.2 多次噴射控制策略
1.6 本課題的研究意義和主要研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 非道路用柴油機(jī)模型的建立及模擬計算
2.1 AVLBOOST軟件的理論基礎(chǔ)
2.1.1 柴油機(jī)燃燒過程的基本假設(shè)
2.1.2 基本方程式
2.1.3 燃燒放熱模型
2.2 非道路用柴油機(jī)工作模型的建立
2.2.1 非道路用柴油機(jī)主要參數(shù)
2.2.2 模型的建立
2.2.3 參數(shù)的設(shè)置
2.2.3.1 總體參數(shù)的輸入
2.2.3.2 各元件參數(shù)的輸入
2.2.4 模型準(zhǔn)確性的驗證
2.3 非道路用柴油機(jī)參數(shù)計算及分析
2.3.1 噴油器噴孔直徑對柴油機(jī)性能的影響
2.3.2 主噴定時對柴油機(jī)性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 非道路用柴油機(jī)試驗裝置及研究方法
3.1 試驗臺架及測量設(shè)備
3.2 研究方法
3.2.1 試驗方法
3.2.2 試驗條件
3.3 本章小結(jié)
第四章 柴油機(jī)排放試驗研究及分析
4.1 噴油器參數(shù)對比試驗
4.1.1 噴油器噴孔直徑對比試驗
4.1.2 油嘴伸出量對比試驗
4.2 共軌壓力對比試驗
4.3 主噴定時對比試驗
4.4 預(yù)噴油量對比試驗
4.5 主-預(yù)噴間隔角對比試驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 非道路用柴油機(jī)優(yōu)化改進(jìn)后排放試驗
5.1 試驗結(jié)果
5.2 試驗結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與工作展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流動過程的EGR冷卻特性研究[J]. 徐曉川,石秀勇,倪計民,童凱麟. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2017(04)
[2]長三角地區(qū)典型城市非道路移動機(jī)械大氣污染物排放清單[J]. 魯君,黃成,胡磬遙,楊強(qiáng),井寶莉,夏陽,盧濱,唐偉,樓晟榮,陶士康,李莉. 環(huán)境科學(xué). 2017(07)
[3]噴油器結(jié)構(gòu)對柴油機(jī)NO_X和碳煙排放影響的研究[J]. 仲達(dá),羅福強(qiáng),夏驊,周群. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2016(08)
[4]基于GT-Power的柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 劉德輝,石柏軍,章雪華. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(07)
[5]非道路第三階段中小缸徑柴油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及優(yōu)勢對比分析[J]. 陳帥,袁萬鵬,劉智杰,劉剛. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2016(06)
[6]噴油器孔徑對柴油機(jī)燃燒和排放性能影響的試驗研究[J]. 陳杰,胡啟坤,黃加亮. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[7]國內(nèi)外非道路柴油機(jī)排放現(xiàn)狀分析[J]. 陳雪,李晨貞,錢挺,王紅凌. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2016(01)
[8]預(yù)噴對重載柴油機(jī)燃燒與排放影響的試驗[J]. 劉貝,成曉北,董世軍,殷勇,劉寰,余宏峰. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2015(03)
[9]淺析電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)中軌壓的判定[J]. 姜進(jìn)青,胡陽,韋克應(yīng). 現(xiàn)代車用動力. 2014(02)
[10]柴油機(jī)預(yù)噴射策略對燃燒及排放影響的試驗研究[J]. 曹科,成曉北. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2013(04)
博士論文
[1]噴油規(guī)律對柴油機(jī)性能與排放的影響研究[D]. 石秀勇.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]四缸增壓中冷柴油機(jī)排放控制的模擬及試驗研究[D]. 仲達(dá).江蘇大學(xué) 2016
[2]非道路增壓四缸柴油機(jī)的排放控制研究[D]. 夏驊.江蘇大學(xué) 2016
[3]某拖拉機(jī)用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)匹配優(yōu)化研究[D]. 柯建鋒.湖南大學(xué) 2016
[4]移動污染源排放清單研究[D]. 李明月.北京理工大學(xué) 2016
[5]柴油機(jī)燃油分段噴射對缸內(nèi)燃燒的影響及匹配研究[D]. 孫建國.北京理工大學(xué) 2015
[6]EGR率對柴油機(jī)燃燒排放性能影響仿真分析[D]. 溫永美.重慶交通大學(xué) 2012
[7]495柴油機(jī)燃燒過程模擬及性能優(yōu)化[D]. 高學(xué)攀.河北工程大學(xué) 2011
[8]16V280ZJ型柴油機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)的仿真研究[D]. 侯春林.大連交通大學(xué) 2010
[9]預(yù)噴和后噴對柴油機(jī)燃燒及排放影響的模擬研究[D]. 朱偉勝.北京交通大學(xué) 2010
[10]非道路用直噴柴油機(jī)排放物控制研究[D]. 熊鋒.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號:2934220
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