小型挖掘機(jī)用柴油機(jī)的排放性能改進(jìn)研究.pdf

1、柴油機(jī)具有燃油消耗率低、效率高的特點(diǎn)，有著良好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。但是由于柴油機(jī)的燃燒特點(diǎn)，NOx和PM的排放較高，其中以NOx污染最為嚴(yán)重。目前對(duì)于滿足歐Ⅲ排放法規(guī)的柴油機(jī)，通常利用廢氣再循環(huán)來(lái)降低NOx排放。廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation)，簡(jiǎn)稱EGR，是降低內(nèi)燃機(jī)NOx排放的有效措施之一。內(nèi)部EGR是利用進(jìn)排氣門(mén)配氣相位的變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的殘余廢氣量增加，達(dá)到降低最高燃燒溫度和減小NOx排放的目的

2、。內(nèi)部EGR在結(jié)構(gòu)上無(wú)外部連接管和。EGR閥等附件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
　　 本文提出一種具有雙峰排氣凸輪結(jié)構(gòu)的凸輪軸。這種凸輪軸使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞接近吸氣行程下止點(diǎn)時(shí)，EGR凸輪使排氣門(mén)略微開(kāi)啟，利用缸內(nèi)較大的真空度將排氣管中的廢氣吸入氣缸，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部EGR。本文利用AVL FIRE軟件對(duì)某柴油機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行三維數(shù)值模擬，研究了內(nèi)部EGR對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中缸內(nèi)氣體流場(chǎng)、湍動(dòng)能分布、O2濃度分布、放熱率和燃燒排放物的影響規(guī)律，

3、并對(duì)比了采用內(nèi)部EGR與不采用EGR的八工況排放試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了雙峰排氣凸輪方案對(duì)改進(jìn)柴油機(jī)NOx排放性能的影響規(guī)律，為低成本改進(jìn)柴油機(jī)的燃燒排放性能提供了參考。
　　 研究結(jié)果表明，采用內(nèi)部EGR后能有效降低柴油機(jī)NOx的生成量。一方面是由丁在進(jìn)氣行程末期，重新引入缸內(nèi)的廢氣在一定程度上稀釋了缸內(nèi)氧氣的濃度，使得在燃燒過(guò)程中缸內(nèi)富氧區(qū)域面積減小；另一方面，排氣門(mén)二次打開(kāi)時(shí)開(kāi)度很小，氣門(mén)與氣門(mén)座縫隙處的高速氣流消耗了一部分周?chē)鷼?/p>