基于改善柴油機(jī)NOx和碳煙折衷關(guān)系的噴油和進(jìn)氣參數(shù)的數(shù)值模擬.pdf

1、柴油機(jī)以高效清潔的燃燒方式得到越來越多的市場份額,隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,需要嚴(yán)格控制柴油機(jī)排放物的生成。由于傳統(tǒng)柴油機(jī)擴(kuò)散燃燒的特點(diǎn),很難獲得較好的NOx和碳煙排放的折衷關(guān)系。因此,同時(shí)降低NOx和碳煙排放成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。通過噴油和進(jìn)氣參數(shù)與燃燒室的匹配優(yōu)化,為改善NOx和碳煙排放的折衷關(guān)系提供理論參考。
　　本文基于一臺(tái)4缸高壓共軌轎車柴油機(jī),進(jìn)行了噴油和進(jìn)氣參數(shù)與燃燒室匹配優(yōu)化的數(shù)值模擬研究。首先,利用GT-POWER軟

2、件進(jìn)行了不同工況下的EGR率對(duì)柴油機(jī)整機(jī)性能影響的一維數(shù)值模擬研究,為CFD數(shù)值模擬計(jì)算提供相應(yīng)的邊界條件。隨后,為同時(shí)降低NOx和碳煙排放,利用改進(jìn)的KIVA-3V程序,分別進(jìn)行了噴油和進(jìn)氣相關(guān)參數(shù)對(duì)柴油機(jī)燃燒和排放影響的數(shù)值模擬研究。
　　研究結(jié)果表明,小錐角單次推后噴射具有改進(jìn)排放的潛力。通過優(yōu)化相關(guān)參數(shù),在縮短噴油持續(xù)期(10 CAD)和提前噴油正時(shí)(-6°CA ATDC)的前提下,通過增加 EGR(40％)可提高燃燒效率

3、和降低 NOx和碳煙排放;噴嘴突出長度在1.0 mm時(shí),能有效地改善NOx和碳煙的折衷關(guān)系,柴油機(jī)燃燒性能較好;通過縮短噴油持續(xù)期耦合適當(dāng)?shù)腅GR率,可以實(shí)現(xiàn)較好的NOx和碳煙排放的折衷關(guān)系。
　　進(jìn)行了進(jìn)氣參數(shù)匹配的數(shù)值模擬研究。低進(jìn)氣壓力下實(shí)現(xiàn)低溫燃燒所需的EGR率較低;通過對(duì)比不同進(jìn)氣壓力下的EGR率對(duì)燃燒效率的影響,比較合適的進(jìn)氣壓力為2.0bar;本轎車柴油機(jī)在所研究工況(3000r/min,50%負(fù)荷,175N·m)實(shí)