高壓共軌系統(tǒng)中壓力波動對柴油機燃燒特性的影響研究.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文高壓共軌系統(tǒng)中壓力波動對柴油機燃燒特高壓共軌系統(tǒng)中壓力波動對柴油機燃燒特性的影響研究性的影響研究AnInvestigationintoEffectsofPressureWaveinCRonDieselEngineCombustionEmissions一級學(xué)科：熱能與動力工程學(xué)科專業(yè)：動力工程作者姓名：張作為指導(dǎo)教師：尹燕副教授彭志軍教授I中文摘要中文摘要高壓共軌的出現(xiàn)實現(xiàn)了高噴射壓力和多次噴射策略，當(dāng)采用多次噴射策略

2、時，前一次噴射結(jié)束時，噴油器中的燃油會產(chǎn)生一個水擊效應(yīng)，形成一個壓力波動，后續(xù)的噴油壓力也會受到影響，進(jìn)而會影響發(fā)動機的燃燒特性。因此，對高壓共軌系統(tǒng)中壓力波對柴油機的燃燒特性的影響研究是必要的。當(dāng)高壓共軌系統(tǒng)中采用多次噴射策略時，不同噴射間隔下共軌系統(tǒng)中壓力波會導(dǎo)致后續(xù)噴射的噴射壓力以及噴油率波形隨之變化。那么當(dāng)變換多次噴射噴油間隔時，柴油機缸內(nèi)燃料與空氣的混合以及燃燒過程便會受到不同噴油間隔、不同噴射壓力以及不同噴油率波形綜合影響。

3、在這種情況下，通過發(fā)動機臺架試驗很難發(fā)現(xiàn)上面三種因素中某單一因素對柴油機燃燒特性的影響。本研究通過數(shù)值模擬方法對上述三種噴油參數(shù)對柴油機燃燒特性的影響分別進(jìn)行了特定的研究分析。研究首先在搭建的高壓共軌實驗臺上進(jìn)行了不同的燃油噴射實驗，獲得了預(yù)噴情況下以及多次噴射情況下有關(guān)噴射參數(shù)對壓力波動的影響規(guī)律。然后利用KIVA3V程序，建立了基于FdPuma2.2L柴油機的CFD燃燒計算模型，數(shù)值模擬研究了不同噴射間隔和壓力波動導(dǎo)致的后續(xù)噴射壓力

4、變化以及噴油率波形的變化對缸內(nèi)混合、燃燒和排放的影響。取得了如下研究成果：1在搭建的高壓共軌實驗臺上，進(jìn)行單次以及兩次燃油噴射實驗，一次噴射結(jié)束后，噴油器內(nèi)的壓力呈一個逐漸衰減的波形，兩次噴射的時間間隔的不同對后續(xù)噴射壓力產(chǎn)生不同的影響2建立柴油機模型，利用CFD軟件KIVA3V對柴油機燃燒過程進(jìn)行模擬，并通過對比模擬得到的和實驗中獲得的示功圖，驗證了模型的可用性。3模擬研究了多次噴射情況下不同噴油間隔對缸內(nèi)混合及燃燒過程的影響，發(fā)現(xiàn)變

5、化噴油間隔對發(fā)動機缸內(nèi)空燃比、燃燒溫度分布都有明顯影響，同時對NOx、CO、HC及Soot的生成受噴油間隔的影響規(guī)律。4通過模擬研究了不同工況下不同噴射壓力對柴油機燃燒特性的影響，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機缸內(nèi)溫度和壓力都是隨著噴射壓力的升高而升高的，NOx的生成量也是隨著壓力的升高而升高，但CO、HC以及Soot的生成量在降低。5模擬研究了不同噴油率波形對柴油機燃燒特性的影響，獲取缸內(nèi)壓力、溫度、排放物的生成（NOx、CO、HC及Soot）及缸內(nèi)混合