JX493柴油機各缸EGR率均勻分配的模擬及試驗研究.pdf

1、采用EGR(Exhaust Gas Recycle)排氣凈化技術(shù)，將發(fā)動機排出的部分廢氣重新引入進(jìn)氣管內(nèi)與新鮮空氣混合后進(jìn)入各缸燃燒，既能增加混合氣的熱容量，又能降低缸內(nèi)燃燒最高溫度，所以能有效減少氮氧化物NOx的生成。另外，EGR排氣在各汽缸的均勻分配能有效改善機內(nèi)燃燒質(zhì)量，優(yōu)化排放。
　　 本文采用三維CFD分析方法，研究了JX493某款柴油機各缸EGR率的均勻分配。首先，改進(jìn)了該型柴油機進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)，闡釋了優(yōu)化后的進(jìn)氣歧

2、管模型B能優(yōu)化EGR率均勻分配的原因。然后，運用三維CFD分析軟件AVL Fire對A、B兩種進(jìn)氣歧管模型分別進(jìn)行模擬仿真（模擬工況為功率72kW，轉(zhuǎn)速3600rpm，EGR率15％），依據(jù)仿真結(jié)果判斷優(yōu)化后的模型對EGR率均勻分配的改善情況。結(jié)果表明，發(fā)動機采用優(yōu)化后的管路各缸EGR最大偏差率(8.99％)明顯小于采用原始管路的EGR最大偏差率(44.79％)，說明優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管非常有利于改善EGR率在各缸的均勻分配。
　　

3、 在發(fā)動機性能試驗階段，首先利用性能試驗驗證了優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管B對EGR率均勻分配的優(yōu)化效果，方法是依據(jù)各缸進(jìn)氣端NOx濃度的偏差度來側(cè)面反映各缸EGR率的偏差度。選取了原機NOx排放相對較大的三個工況點，分別是1500rpm，150N;2800rpm，134N;3200rpm，155N，然后在試驗中通過標(biāo)定手段將NOx排放人為加大，以便能更有效地分辨NOx濃度的偏差。試驗結(jié)果與模擬仿真結(jié)果基本吻合，原始進(jìn)氣歧管各缸的EGR最大偏差率都

4、在10％以上，而優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管B各缸的最大EGR偏差率都在10％以下。
　　 最后，對整機的排放和燃油經(jīng)濟性進(jìn)行監(jiān)測。先對裝有A型進(jìn)氣歧管的原機進(jìn)行性能試驗，然后更換優(yōu)化后的歧管B做對比試驗。試驗中，從1200-3000rpm，每隔200rpm選取一定負(fù)荷，對整機NOx、HC等的排放進(jìn)行監(jiān)測，同時記錄燃油消耗率。試驗結(jié)果表明，優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管B使得整機的NOx排放減少，整機的燃油經(jīng)濟性也得到了較好的改善（尤其在中低轉(zhuǎn)速區(qū)域）。