柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化燃燒技術(shù)的仿真研究.pdf

1、柴油機(jī)由于其良好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。然而隨著以柴油機(jī)為動(dòng)力的交通運(yùn)輸工具保有量的增加，其排放物對(duì)環(huán)境及人類健康所造成的危害也越來越受到關(guān)注。相比于汽油機(jī)，柴油機(jī)的主要排放物為NOx和SOOT。NOx會(huì)導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層空洞等嚴(yán)重環(huán)境問題，而SOOT是大氣環(huán)境中PM2.5的重要組成部分，因此柴油機(jī)排放控制成為制約其未來發(fā)展的關(guān)鍵問題。針對(duì)該問題，人們當(dāng)前采取的主要措施是機(jī)內(nèi)凈化+排氣后處理。機(jī)內(nèi)凈化的目

2、的是：在盡可能保證柴油本身良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的條件下，控制柴油機(jī)的原機(jī)NOx、SOOT排放，從而減輕后處理裝置的“負(fù)擔(dān)”。
　　本文運(yùn)用AVL/BOOST&FIRE軟件，基于臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)一臺(tái)8.9L柴油機(jī)進(jìn)行了三維仿真研究。在對(duì)原機(jī)換氣、噴油、燃燒過程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，研究了進(jìn)氣門遲閉、噴油正時(shí)、廢氣再循環(huán)等技術(shù)對(duì)于促進(jìn)油氣混合、改善缸內(nèi)燃燒及降低柴油機(jī)排放的意義。主要的研究內(nèi)容為：
　　（1）建立原始發(fā)動(dòng)機(jī)包含進(jìn)氣道

3、、氣缸、排氣道的全模型，并以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為參考對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　?。?）在原機(jī)氣門正時(shí)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種增大進(jìn)氣門遲閉角的方案，分析柴油機(jī)實(shí)際壓縮比、進(jìn)氣量、輸出功率及各項(xiàng)排放物指標(biāo)隨進(jìn)氣門遲閉角增大的變化趨勢(shì)，并研究提高進(jìn)氣壓力對(duì)于優(yōu)化柴油機(jī)排放性能的意義。
　?。?）分析噴油提前角對(duì)柴油機(jī)NOx和SOOT的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，以同時(shí)降低原機(jī)NOx、SOOT排放為目的，提出了12oCA噴油提前角+10％EGR率、4oCA