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《采用MK燃烧概念开发的小型直喷式柴油机_相吉泽英二》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1999年(第28卷)第1期小型内燃机No.1(Vol.28)1999采用MK燃烧概念开发的小型直喷式柴油机日相吉泽英二等摘要本文介绍采用低温预混合燃烧的MK概念,开发出的名为YD25DDT的轿车用每缸4气门的小型直喷式柴油机,该机可同时降低NOX排放、颗粒物排放、燃烧噪声和油耗。关键词柴油机燃烧排放噪声直接喷射1前言声的措施,达到同级汽油车同等的噪声级。视车用柴油机排气中的NOX和颗粒物(3)减轻发动机主运动系的质量和摩擦以及采用直喷式柴油机燃烧方式,来实现高为大气污染源的排
2、气法规进一步强化了。今后到21世纪初,在全世界范围内将要实施更的燃油经济性。加严格的排放法规。另一方面,从节能和抑(4)采用MK燃烧概念以适应日本长期制地球变暖的观点考虑,欧洲拟征收CO2税排放法规和欧洲第三阶段排放法规。(5)为了可以将发动机横装在前置发动并纷纷开展高热效率的直喷柴油机的研究、机并前轮驱动的车辆上,应进行小型轻量化开发并且正在不断投放市场。在此背景下,应用高热效率的直喷式柴的设计。油机,兼顾低温燃烧和预混合燃烧,建立起可3发动机的主要参数和性能以同时降低以往呈矛盾关系的NOX和颗粒表1列出了YD25
3、DDT型发动机的主要物的新燃烧概念并开发出采用该概念的新型参数。发动机YD25DDT发动机。以下介绍该表1YD25DDT发动机主要参数发动机的开发目的、性能、构造等及其技术梗燃烧室直接喷射式概。气缸排列4缸直列排量(L)24882开发的目的缸径行程(mmmm)89100开发YD25DDT发动机的目的是最大限压缩比180度地发挥直喷式柴油机油耗低的优点,同时气门驱动4气门,双顶置凸轮轴将柴油机的缺点如噪声高、振动大、排放性能涡轮增压器可变喷嘴,有中冷器差等加以改进,使之达到现有非直喷式柴油喷油泵B
4、OSCHVP44喷油器双弹簧机的水平,并且大幅度提高柴油机的动力性电控废气再循环装置能使其达到汽油机的水平。具体开发目标排气排放控制系统氧化催化剂是:最大功率kW(rmin)110(4000)(1)在同级的发动机中,实现最大的比功最大扭矩(Nm)(rmin)309(2000)率。(2)采取各种降低发动机噪声和屏蔽噪图1、图2分别为发动机的纵剖面图及外形MK燃烧概念见小型内燃机1998年第3期26小型内燃机No.1(Vol.28)19
5、99图,图3为发动机的性能曲线。驱动辅机的皮带根数,缩小了发动机前端的尺寸。这些设计措施大幅度缩短了发动机的全长。最大限度地控制了辅机从发动机本体的伸出量,以缩小发动机宽度。为此,用定时链条驱动喷油泵和动力转向泵,真空泵由凸轮轴后端链条驱动。另外,通过气门及气门驱动机构的设计来降低发动机的高度。气门驱动机构采用整体直接驱动式,力求小型化,并要求把凸轮轴位置安排得尽可能低,利用两级定时链方式图1发动机纵剖面图缩小凸轮链轮的直径,减小凸轮链轮部分的链盒高度以降低发动机最高点。结果,虽然排量25L的发动机,但其整机尺寸却
6、和以往的2L排量发动机相同,不仅中小型旅游车,就是M级、S级的轿车也可以装用。4技术梗概41降低排放图2发动机外形图(1)采用MK燃烧本发动机的特征之一,是采用直喷式柴油机的新燃烧方式MK概念。由于采用了MK燃烧概念,在改善排放性能的同时,燃烧噪声也得以大幅度降低。MK燃烧概念的特征是在发动机部分负荷区可实现低温预混合燃烧。建立MK燃烧概念的目的是同时降低直喷式柴油机的NOX、PM(颗粒)排放量和燃烧噪声。图4示出MK燃烧方式的基本概念框图。图3发动机性能曲线因YD25DDT发动机以横装在前置发动机前轮
7、驱动车辆上为前提,故力求减小长、宽高。首先把行程、缸径比设定为112的长行程,再进一步用缩小缸心距以缩短气缸体全长。为确保此时气缸的气密性,采用6根气图4MK燃烧概念框图缸螺栓及钢制叠层式气缸盖衬垫。另外为了为减少NOX,降低火焰温度是有效方法。使转向泵和喷油泵共用一根链条驱动和减少1999年(第28卷)第1期采用MK燃烧概念开发的小型直喷式柴油机27为了降低火焰温度,使用的废气再循环量比且,MK燃烧的燃烧率曲线形状与通常的直传统发动机的多,以大幅度降低工作气体中喷式柴油机的不同,
8、通常的燃烧由初期的预的氧浓度。另一方面,以黑烟为主要成分的混合燃烧和扩散燃烧两部分组成,而MK燃非溶性物质(ISF)和可溶性有机物质(SOF)组烧全部是预混合燃烧。从燃烧摄影的结果成的颗粒物(PM)虽然有所减少,但是在由预看,在整个MK燃烧持续期内几乎看不到明混合燃烧和扩散燃烧构成的柴油机燃烧过程显的发光火焰。可认为这是火焰内游离
