关于高EGR率下的柴油机燃烧及排放的研究.pdf

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1、第39卷第4期2010年8月小型内燃机与摩托车SMALl。INTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．39No．4Aug．2010关于高EGR率下的柴油机燃烧及排放的研究+刘省波1李岳林1李薛1张楚书1张宁2(1一长沙理工大学汽机学院湖南长沙4100762一长沙电力职业技术学院)摘要：通过试验研究了柴油机在高EGR率下，喷油定时、喷油压力对其燃烧及排放的影响。结果表明：不论是提前还是延迟喷油定时，增加着火延迟，都会减少碳烟排放量，而且喷油定时的提前有保持热效率和防止发动机失火等优点。在所有的喷油压力下，混合气中氧含量达到9％一10％时，可以实现无烟

2、燃烧。关键词：柴油机EGR喷油定时喷油压力中图分类号：TK421．5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2010)04—0025—04StudyonCombustionandExhaustEmissionsofDieselEnginesOperatingwithHighEGRRatesLiuShengb01。LiYueUnl，LiXuel，ZhangChushul，ZhangNin921一ChangshaUniversityofScienceandTechnology(Changsha，Hunan，410076，China)2—·ChangshaVocationalandTec

3、hnicalCollegeofElectricityAbstract：Thisresearchinvestigatestheinfluencesoftheinjectiontimingandinjectionpressureonthecorn—bustionandexhaustemissionsinadieselengineoperatingwithhighEGRrate．Increasesinignitiondelayswithbothadvancingandretardingtheinjectiontimingreducethesmokeemissions，butadvancing

4、theinjectiontiminghastheadvantagesofmaintainingthethermalefficiencyandpreventingmisfiring．Smokelesscombus-tionisrealizedwithanintakeoxygencontentof9—10％regardlessoftheinjectionpressure．Keywords：Dieselengine，EGR，Fuelinjectiontiming，Fuelinjectionpressure引言随着汽车工业的发展及汽车保有量的日益增加，汽车的排放与污染问题变得更加严峻一J。车用

5、柴油机排放控制的重点是NO。和颗粒物，排气再循环(EGR)是目前降低车用柴油机和汽油机NO，排放的最有效措施之一。试验研究证明EGR率为15％时，NO。排放可以减少50％以上；EGR率为25％时，NO，排放可以减少80％以上悼J。但是由于在柴油机中存在著名的NO。一PM权衡曲线"j，致使传统的EGR率局限于一个相对较低的水平。Akihama等人讨论了富油柴油机无烟燃烧的情况，通过高EGR率降低缸内氧浓度和燃烧温度来控制碳烟的排放量”o。Kimura等人提出了一个概念，称为谐振动力(MK)燃烧，可以同时减少NO。及碳烟排放量"J。采用谐振动力燃烧时，EGR率很高，NO，排放有所减少，并且

6、通过高涡流比和延缓燃油喷射时间来增加点火延迟的方法可以改善混合气的形成和减少碳烟排放。谐振动力燃烧已经被应用于一些商业柴油机的部分负荷当中。本研究讨论了在高EGR率和低氧无烟燃烧的状况下，喷油定时和喷射压力对发动机性能的影响。1试验仪器和过程试验中用的发动机是一台直列4缸自然吸气直喷式共轨燃油喷射柴油机拍’7J。燃油喷射的时问随着EGR率的改变进行调整，从而使着火时间(高温氧化)·基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(06JJ20045)；湖南省教育厅重点资助科研项目(07A004)。作者简介：刘省波(1981一)，男，硕士研究生，研究方向为汽车节能与排放控制。26小型内燃机与摩托车第

7、39卷维持在上止点，但2．1节中讨论喷油定时的影响除外。喷射压力除在第2．2节中由30至120MPa之间变化外，都定于120MPa。压缩比都定于16，相对应于发动机50％的负荷，喷油量定为每冲程32mm3(平均指示有效压力为0．45MPa)。试验主要设备有：CWll0型电涡流测功机、ET2000发动机测试控制仪、博世烟度计、VEA一501型五组分排放分析仪等，试验系统如图l所示。柴油机县告象一r眠烟度计}_—叫五组分排放分析仪rT十门’L_11