中重型电控共轨柴油机机油中碳黑问题的研究.pdf

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1、第31卷第2期内燃机工程V01．31No．22010年4月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringApril．2010文章编号：1000--0925(2010)02—0001-05中重型电控共轨柴油机机油中碳黑问题的研究王一江1’2，董尧清1(1．同济大学汽车学院，上海201804；2．一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，无锡214026)StudyonSoot—In-OilinMD&HDCommonRailDieselEngine310024WANGYi-jian91～。DONGYao-qin91

2、(1．SchoolofAutomobile，TongjiUniversity，Shanghai201804，China；2．FAWJiefangAutomotiveCompanyLtd．，WuxiDieselEngineWorks，Wuxi214026，China)Abstract：TofulfillChina一Ⅲstageemissionregulation，theMD&HDdieselenginesadoptthemeasuretOdelayfuelinjection，causingsoot—in—oilincreasementshar

3、plyandlubricationoildeteriorationearlier．TheformationmechanismofsOOt—in—oilintheChina—nlCRdieselenginewasexplainedtheoretically．Fromthematchingprincipleofdieselenginecombustionsystem，thecountermeasureswerediscussed．Optimizinginjectionendtimingandtheshapeofcombustionbowllip

4、mayeffectivelysolveaboveproblem．Thesecountermeas—ureswerevalidatedonareal9LChina—nlCRengine．Thelubricationoilexaminationresultsindicatethereisonlysootcontentof0．43％inlubricationoilafter30henginerunning，farbelowthelimitrecommendedbyAVL．0概述摘要：为满足国一Ⅲ排放而推迟喷油，使中重型电控共轨柴油机机油中碳黑迅速

5、增加，出现机油过早劣化的问题。阐述了国一Ⅲ排放共轨柴油机机油中碳黑的形成机理，对柴油机燃烧系统匹配的理论进行研究，探讨控制和降低柴油机机油中碳黑的措施。研究结果表明：通过优化柴油机喷油结束时间与燃烧室唇口部位设计等能有效地解决这一问题。在国一Ⅲ电控共轨柴油机上进行相关台架试验，对机油中的碳黑进行了监测。结果表明：发动机运行30h后，机油中碳黑含量为0．43％，远小于AVI。的推荐值。关键词：内燃机；中重型柴油机；共轨；国一Ill；排放；机油；碳黑Keywords：ICengine；MD&HDdieselengine；commonrail；C

6、hina一Ⅲ；emission；oil；soot中图分类号：TK421文献标识码：A’目前柴油机在我国大、中型商用车上的应用已占有绝对优势。然而，由于中、重型车已成为可吸入颗粒和N0，排放的主要污染源，控制车用柴油机排放已经成为当务之急。近10年来，我国中、重型车辆随国一I、国一Ⅱ直至2008年7月1日国一Ⅲ排放法规的全面实施，对排放污染物限值要求日趋严格。国一Ⅲ排放的实施实现了柴油机燃油喷射系统从机械控制向电子控制的飞跃，目前电控共轨、电控单体泵等系统都已开始得到运用。但在实现排放控制飞跃的同时，也出现了一些新问题，其中，中、重型电控共轨

7、柴油机在实现国一Ⅲ排放时，机油中的碳黑过快生成所带来的问题，具有一定的典型性。本文将分析国一Ⅲ排放柴油机机油中碳黑的形成机理，探讨控制和降低柴油机机油中碳黑的措施，并提出了燃烧系统的相关设计原则。l国一Ⅲ排放共轨柴油机机油中碳黑的形成机理柴油机在工作过程中，尽管总体上是富氧燃烧，收稿日期：2009-04-27作者简介：王一江(1967一)．舅，高级工程师，主要研究方向为柴油机性能开发和设计，E—mail：wyj@wxdew．con。·2内燃机工程2010年第2期但由于柴油机的油气混合并不均匀，燃油的不完全燃烧就会产生碳烟。图1为典型的重型柴

8、油机在中高负荷时，燃油喷柱离开喷孑L的瞬间参与燃烧的准静态过程示意图。该图解析了在预混合燃烧结束和燃油喷射结束之间，碳烟形成的基本机理。此时，喷柱下游的预混合区以及喷柱贯穿的中心