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文檔簡介
1、柴油機壓燃的燃燒方式?jīng)Q定了其混合氣的形成通常需要通過增加過量空氣系數(shù)、組織進(jìn)氣、設(shè)計合理的噴油策略等來獲得滿足使用條件的發(fā)動機性能。其中,柴油機的燃燒和排放性能對油嘴、燃燒室的結(jié)構(gòu)有很大的依賴,油嘴與燃燒室的匹配優(yōu)化仍然有進(jìn)一步研究的潛力。
分區(qū)燃燒系統(tǒng)采用特殊的油嘴和燃燒室結(jié)構(gòu),其采用的雙ω燃燒室腰部設(shè)計成一個收口的凸脊,凸脊將燃燒室分成兩個區(qū)域,可以借助活塞在上下運行的過程中,形成的不同方向的擠流和逆擠流作用,對油束起到分
2、流引導(dǎo)作用。凸脊的分區(qū)效應(yīng)使得雙ω型燃燒室可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化尋求更為合理的組織油氣混合、當(dāng)量比、溫度場分布及排放物生成控制,新型燃燒系統(tǒng)油嘴采用雙排噴孔設(shè)計,兩排噴孔位置都在兩個同心圓的圓弧上,設(shè)計方案可以在油嘴斜置的情況保證下上排噴孔長徑比的一致,上下排噴孔軸線交點有一定的距離可避免上下兩排油束的干涉。噴孔交錯布置,并通過改變上下兩排噴孔的流通面積比,使雙排噴孔油嘴具有與之相適應(yīng)的噴霧貫穿距和更好的燃油空間分布特性。
本文基于
3、ZS1100M柴油機,設(shè)計并加工了3種不同喉口直徑的雙ω型燃燒室活塞和4種不同孔數(shù)上下交錯布置的雙排噴孔油嘴,通過試驗研究了雙排噴孔分區(qū)燃燒系統(tǒng)柴油機的燃燒及排放性能。并運用AVL的FIRE軟件,對研究工作進(jìn)行了進(jìn)一步的補充。
試驗研究結(jié)果表明:僅更換燃燒室,雙ω型燃燒室具有更好的燃油消耗率,且隨著負(fù)荷的減小而降低趨勢更加明顯,C3燃燒室在25%負(fù)荷下降低了有21.75%;僅更換油嘴時,隨著負(fù)荷的增加,各油嘴方案燃油消耗率都有
4、一定的增加,適當(dāng)增加上排噴孔數(shù)目可以改善燃油分布,使燃燒質(zhì)量得到一定改善,上排5孔下排3孔的雙排噴孔油嘴方案(S5*3)相對較好;S5*3油嘴與不同燃燒室匹配,在中小負(fù)荷時,燃油油耗率要比原機低,其中C2方案與原機比油耗率在20%負(fù)荷時降低了15.7%。
75%負(fù)荷2200r/min下的模擬結(jié)果表明:僅更換燃燒室,雙ω燃燒室滯燃期短,放熱率峰值不高,燃油不會在燃燒室底部堆積;對于不同雙ω型燃燒室,隨喉口直徑增大,收口度的增加,
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