柴油机egr和喷油参数快速耦合标定研究

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1、万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第V页第六章EGR对各缸不均匀性的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯456．1EGR混合长度对各缸EGR率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯456．1．1短EGR混合长度时各缸EGR率的差异⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯466．1．2长EGR混合长度时各缸EGR率的波动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．476．1．3EGR率波动随EGR混合长度的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．476．2EGR混合长度结合喷油时刻对各缸排放不均匀性的影响⋯⋯⋯⋯496．2．1喷油时刻对各缸排放的影响规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．49本章小结⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．55参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．56攻读硕士期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第l页1．研究的背景和意义第一章绪论柴油机自1893年问世以来，以其高压缩比、高热效率以及功率范围广的优点被广泛的用于汽车

3、、工程机械、船舶、发电等领域。柴油机作为动力装置经过1个多世纪的发展已经成为很多行业的必需品之一。电控柴油机的普遍采用使柴油机一改过去的传统形象，也开创了清洁柴油机的新时代。并以动力强劲、经济性好、排放清洁的优点受到越来越来多的人青睐n1。现如今柴油机的发展主要面临两大挑战：一是能源危机，二是环境污染。国际汽车和内燃机界专家普遍认为，在今后相当长的时间内，石油仍是内燃机的主要燃料乜叫1。另有统计数据显示大约到20世纪30年代后人类进入后石油时代，40年后石油资源将枯竭瞄‘73。石油资源在交通运输业中占据了重

4、要地位，由此可见，石油危机是汽车乃至内燃机产业所面临的巨大挑战。同时全球汽车行业的高速发展，20世纪90年代以来，汽车数量急剧增加。有数据显示2014年我国全国汽车的保有量达到1．55亿辆。汽车保有量的增加，使得我国成为仅次于美国的第二大石油能源消耗国随，9

5、。内燃机的能源消耗占整个能源消耗的比重很大，不同国家能源利用率有所不同，与国外先进机型相比我国内燃机的能源利用率要低20％左右口，101。各国相继出现的光化学烟雾直接危害人类的健康。研究判定：罪魁祸首就是汽车内燃机排放出来的尾气污染物。大气污染，尤其是

6、城市大气污染的主要污染物来源就是内燃机n卜143。为了减少汽车的排放，全球各国纷纷出台相应排放法规，并随着汽车保有量的逐年增多以及柴油机技术的发展，排放法规也越来起严格，对柴油机主要污染物(NOx和soot)的排放限值也越来越来低。因此低能耗和低排放现代柴油机的发展方向，开发高效、环境友好的现代先进柴油机是实现节能与减排的重要途径n5

7、。万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第2页表卜1欧洲排放法规欧洲0欧洲I欧洲II欧洲III欧洲Ⅳ循环R49EscETc喜耄；·982·988·992-9922。。。2。。

8、。2005／20082。。5／2。。8C01411．24．54．02．15．451．54．0HC3．52．41．10．66—0．46一蜚甲一0．78一o．55贶HLCHt一1．6—1．1NOx1814．48．07．05．03．5／2．0微粒。0．．3661Ⅲ。O．．2515㈦。．01．31∽。．02．16㈦。．。。2。．。03髦奎一o．8m-1o．5m1烟度。。⋯(1)适用于≥85KW的柴油机。(2)适用于单缸排量小于0．7L．额定转速大于3000r／min的柴油机。从上表可以看出随着排放法规的逐年升级对柴

9、油机N0。和soot的排放限值越低n6

10、。欧洲和美国的排放法规和相应技术代表了当今世界的领先水平。为了满足欧Ⅳ一Ⅵ的排放法规对排放物的严格要求，欧美国家主要采用了两条排放控制技术路线。其一是“优化燃烧+SCR"技术路线，简称SCR路线；其二以“EGR+DPF”应用最广泛，简称EGR路线n'4’17删。不仅如此，还有其它一些技术应运而生。比如四气门、增压中冷、电控共轨系统(或单体泵、或泵喷嘴)、可变截面增压器(VGT)等心1

11、。但EGR技术是公认的最好的降低N0。的技术。EGR的引入会改变进气歧管的结构，导致

12、各缸的工作环境出现不均匀性。而新的排放法规把瞬态工况下的排放也纳入了排放测试工况乜引。车用柴油机瞬态工况特性与稳态工况偏离很大，有害物中某些成分及噪声排放要高于稳态工况乜3

13、。因此为了改善柴油机的瞬态排放性能，各缸之间的控制及循环与循环之间的控制就值得深入研究乜4J。戴姆勒公司在美国能源部召开的Deer会中曾提出各缸之间的控制及循环与循环之间的控制成为将来研究的重点之一乜引。因此研究EGR的引入对各缸不均匀性的影