单缸风冷直喷式柴油机燃烧过程与排放性能分析

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1、单缸风冷直喷式柴油机燃烧过程与排放性能分析Theanalysisofcombustionprocessandemissionsperformanceonsingle-cylinderair-cooleddirectinjectiondieselengine姓2014年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文

2、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：主lj金拦刃件m6月¨日学位论文版权使用授权书lIIIIlUlIIIIIIIIIIlY2537874江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位

3、论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密√。学位论文作者签名：支J金垃久D肝年6月f『日⋯～动肥丢伊I毕年6月／／日江苏大学硕士学位论文摘要单缸风冷柴油机在我国应用广泛，是各种农业机械、小型工程机械等非道路机械的主要配套动力。我国是单缸柴油机生产大国，却不是制造强国。随着环境保护法规的不断加严以及全球燃料能源的同益减少，研发满足节能环保要求的单缸柴油机产品已成为摆在行业面前十分紧迫的任务。因此结合我国单缸柴油机的发展现状，开展高性能低排放单缸非道路柴油机的研究工作具有重要的实用价值，同时对缩短我

4、国与国外同行存在的技术差距、产生拥有自主知识产权的机型意义重大。本课题是在与企业合作开发拥有自主知识产权的单缸风冷直喷式柴油机的基础上进行的，以LCl86F柴油机为研究样机，结合试验和模拟计算，从机内净化的角度出发，研究分析单缸柴油机节能减排的方法。首先对原机的进排气系统进行优化，通过对气道试验和配气机构参数的分析，找出配气机构设计不合理。结合AVLboost对原机配气凸轮升程和配气相位进行优化，经试验验证柴油机标定点充量系数提高了11．4％。其次针对喷油系统，通过修正油泵凸轮工作段相对位置和喷油器喷孔的流量匹配来达到提高供油速率和喷油压力的日的，优化后标

5、定工况的最高喷油压力达到了38．2MPa，较原机增大了17．5％。最后结合AVLfire对燃烧系统进行优化，燃烧室容积比从70．0％增大到74．7％，合理布置油线空间位置，实现燃油在燃烧室的均布混合与高效快速燃烧，形成了单缸风冷柴油机性能优化的技术方案。对柴油机优化后方案进行专项匹配试验研究，最终柴油机性能得到提高。考核工况最大烟度为3．0BSU，标定点最低比油耗262．29／(kW·h)；用移动用途测试循环(8工况)对整机进行排放试验，排放污染物CO、HC+NOx、PM的比排放值分别为3．95、8．12、0．549／(kWh)，优于国标国II的排放限值；

6、采用氧化催化剂方案，按固定用途测试循环(5工况)对整机进行排放试验，CO、HC+NOx、PM的比排放值分别为0．42、6．17、0．32g／(kWh)，已满足美国EPATier4的排放法规。对柴油机示功图进行分析，给出单缸风冷单缸柴油机的燃烧优化的机理。探索出了拥有自主的知识产权的小缸径柴油机高性能低排放的技术策略。关键词：单缸柴油机，排放法规，充量系数，喷油，燃烧，示功图单缸风冷直喷式柴油机燃烧过程与排放性能分析II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThesingle-·cylinderair-cooleddirect·-injectiondiesel

7、engineswhicharethemaindrivingforcesupportingavarietyofagriculturalmachinery、smallconstructionmachineryandothernon-roadmachineryarewidelyusedinChina．Ourcountryisthelargestproducerofsingle—cylinderdieselengine,butnotthemanufacturingpower．Asthegradualreductionoftheenergyandthetighten

8、ingofenvironmentalregulations，the