高压共轨柴油机混合气形成及燃烧过程的研究.pdf

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1、厂研究与开DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．12．019高压共轨柴油机混合气形成及燃烧过程的研究彭华勇(佛山职业技术学院汽车工程系，广东佛山528137)摘要：柴油机的碳烟和NO以及噪声排放一直制约着柴油机应用，通过商用FIRE软件建立燃烧室模型，着重对高压共轨柴油机混合气形成及燃烧过程进行研究，分析了喷射压力和匹配喷油器对缸内的两相流特性和燃烧特性的影响，利用高压共轨柴油机的直喷式缩口低排放型燃烧室结构优势，对混合气从喷雾参数和燃烧室匹配问题上进行优化控制，从而在保证柴油机的动力性和经济性的基础上，降低碳烟和NO以及噪声排放。关键词：共轨；柴油机；喷

2、射压力；喷油器中图分类号：TK421文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)12—0069—03StudyontheFormationandCombustionofHighPressureCommonRailDieselEnginePENGHua，—gong(DepartmentofAutomotiveEngineering，FoshanPolytechnic，Foshan528137，China)Abstract：Dieselsoot，NOandnoiseemissionshaverestrictedthedieselengineapplication，throughc

3、ommercialCFDsoftwareFIREdesignedacombustionchambermodel，emphaticallyofhigh—pressureCOraildieselenginemixtureformationandcombustionprocesswerestudied，shrinkmouthlowemissionscombustionchamberstructureadvantages，themixedgasfromtheparametersofthesprayandcombustionchambermatchingproblemontheoptimizat

4、ioncontrolofthedirectinjection，injectionpressureandmatchinginjectorinthecylinderofthetwo—phaseflowandcombustioncharacteristic，usinghigh—pressureCOraildieselmachinewasanalyzed，thustoensurethedieselengineSpowerandeconomybasedon，reducesootandNOtandnoiseemissions．Keywords：commonrail；dieselengine；inj

5、ectionpressure；injector柴油机的能量释放和排放物的生成均在混合烧室匹配就显得尤为重要。为了提高扩散燃烧气的燃烧过程中产生，整个燃烧过程的优劣决定过程的性能，现有的诸如推迟喷油时刻和抑制柴油机性能的优劣。燃烧过程由预混合燃烧和扩最高温度等方法，都是将参与扩散燃烧的燃料散燃烧组成，预混合燃烧的过程决定了混合气和增多，所以提高燃料的燃烧速率将进一步提高喷雾的形成，而后者主要决定缸内气体运动状态柴油机的性能，因此对喷雾特性与燃烧室的匹和喷雾质量。这说明喷油规律和喷雾特性及燃烧配进行优化，对降低柴油机的排放量具有重要室匹配问题对燃烧过程也产生很大的影响1。在预作用。混合燃烧

6、过程中，当缸内进气一样时，加大喷射1试验模型的建立压力，则柴油机的动力性和经济性能提高，但1．1试验用柴油机的参数NO排放量增多，当降低喷射压力时，虽然NO排试验样机是国产轻型车用4冲程高速柴油放量减少，但是柴油机的动力和经济优势消失，机，主要参数如表1所示，该样机最大轨压同时也不利于扩散燃烧，所以优化燃料喷射与燃145MPa，采用第二代高压共轨喷射系统。收稿日期：2015—06—08研究与开发表1样机参数另一种是在特定的工况下保持喷射压力不变，改变喷射定时，分析对混合气形成和排放的影响。参量数值2．1喷射压力对燃烧室内两相流特性的影响缸数4喷射压力对两相流特性的影响主要分为对燃缸径／

7、(ram)93烧室内的速度场的影响和对燃油相对空气扩散速冲程／(mm)92度的影响。压缩比17．5在分析对速度场的影响中，设定80排量／L2．5MPa、120MPa、160MPa、200MPa四组不同的喷标定功率／转速，kW／(r·rain。。)75／3800射压力，通过模型进行试验计算。伴随着喷射压最大转矩／转速，N·m／(T·rain)26O／20oo26oo力的增大，缸内的最大速度随之增大，同时燃料的射程随着压力的增大变得更长，等量的燃料