柴油機預(yù)混合燃燒機理的研究

柴油機預(yù)混合燃燒機理的研究
Study on Premixed Combustion Mechanism of Diesel Engine

柴油機預(yù)混合壓縮燃燒是控制其排放的有效措施，因而引起國內(nèi)外研究的重視。本論文結(jié)合CA498柴油機設(shè)計了基于文丘里管方式的增壓發(fā)動機EGR系統(tǒng)和模擬EGR系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上在小負(fù)荷領(lǐng)域加大EGR率（大于30%）和增大噴油提前角，通過改變這兩個參數(shù)對柴油機預(yù)混合燃燒機理進行了試驗研究，分析了小負(fù)荷下噴油提前角和EGR率變化對柴油機排放特性和燃燒特性的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：
1.隨著噴油提前角的增大，燃燒始點前移，在噴油提前角較小時，NOx排放上升，煙度下降，HC和CO排放變化不大，最高燃燒壓力、最大壓力升高率和最大放熱率都逐漸增大；噴油提前角較大時，NOx排放下降；煙度下降，HC和CO排放上升幅值較大，燃燒過程出現(xiàn)低溫動力反應(yīng)，放熱率曲線明顯呈現(xiàn)雙階段放熱特征，最高燃燒壓力、最大壓力升高率和最大放熱率都逐漸降低，其對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角相應(yīng)推后。
2.隨著EGR率的增大，NOx排放降低，煙度增加，HC和CO略有上升，燃燒始點推遲，燃燒最高壓力降低，最大壓力升高率和最大放熱率都下降。
3.在噴油提前角和EGR率一定時，在小的噴油提前角下，隨著轉(zhuǎn)速的提高，NOx排放降低，煙度變化略有上升，HC和CO排放變化不大；在大的噴油提前角時，隨著轉(zhuǎn)速的升高，NOx排放升高，煙度變化不大，HC和CO排放呈下降趨勢。
4.通過本文噴油提前角和EGR率對柴油機預(yù)混合燃燒機理的試驗研究，可以發(fā)現(xiàn)在大的噴油提前角下通過加入一定的EGR能夠擴大柴油機的預(yù)混合燃燒，減少擴散燃燒范圍，從而達到降低NOx和碳煙排放的目的，從總體上改善柴油機的排放性能。
關(guān)鍵詞：柴油；預(yù)混合燃燒；機理；EGR；噴油提前角；氮氧化物