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《燃燒特征參數(shù)對(duì)柴油機(jī)性能的影響研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、—————————————————————燃燒特征參數(shù)對(duì)柴油機(jī)性能的影響研究—————————————————————InfluenceofCharacteristicParametersofCombustiononDieselEnginePerformance作者姓名：董春曉專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：動(dòng)力工程及工程熱物理指導(dǎo)教師：劉忠長(zhǎng)教授學(xué)位類(lèi)別：工學(xué)碩士答辯日期：2015年6月4日摘要目前柴油機(jī)的發(fā)展方向?yàn)楦咝屎偷团欧拧?yōu)化缸內(nèi)燃燒過(guò)程以實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)凈化NOx和煙度是解決排放問(wèn)題的根本手段。本研究以重型高壓共軌增壓中冷柴油機(jī)為研
2、究對(duì)象，借助INCA標(biāo)定系統(tǒng)，通過(guò)試驗(yàn)研究了噴油參數(shù)、噴射模式和EGR等單因素及多因素耦合對(duì)柴油機(jī)燃燒過(guò)程和排放的影響，并探索達(dá)到國(guó)Ⅳ排放的技術(shù)措施。第一部分研究了單因素邊界條件對(duì)柴油機(jī)燃燒特征參數(shù)的影響，并分析了典型特征參數(shù)CA50和燃燒持續(xù)期與排放及經(jīng)濟(jì)型映射關(guān)系。試驗(yàn)在1650r/min轉(zhuǎn)速50%負(fù)荷工況下進(jìn)行，具體結(jié)論如下：1)噴射壓力對(duì)CA50和燃燒持續(xù)期有顯著影響，提升噴射壓力能夠使CA50提前，燃燒持續(xù)期縮短；CA50隨噴油正時(shí)的提前而前移且呈近似線(xiàn)性關(guān)系，而噴射正時(shí)對(duì)燃燒持續(xù)期影響不明顯。隨CA50前
3、移，燃油消耗率降低，熱效率升高，但CA50提前至一定程度(10°CAATDC)后出現(xiàn)拐點(diǎn)，噴射正時(shí)過(guò)早，會(huì)引起燃燒過(guò)程粗暴。2)主后噴兩段噴射能夠降低缸內(nèi)最高溫度，有效降低NOx和煙度排放，但存在最優(yōu)主后噴間隔，然而，過(guò)大后噴射油量容易引起燃油消耗和煙度增加。主后噴兩段噴射對(duì)主燃燒影響較小，CA50變化不明顯，但隨主后噴間隔和后噴油量比例增大，燃燒持續(xù)期延長(zhǎng)。3)EGR率可作為控制放熱率的主要手段，隨EGR率增大CA50略微延后，燃燒持續(xù)期顯著延長(zhǎng)，EGR能夠有效降低NOx排放，但較大的EGR率易引起燃油消耗和煙度排
4、放惡化。第二部分利用多因素耦合DoE響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方法，研究了噴射參數(shù)耦合EGR對(duì)柴油機(jī)性能及排放的影響。試驗(yàn)在1650r/min轉(zhuǎn)速50%負(fù)荷工況下進(jìn)行，得到如下結(jié)論：1)利用中心復(fù)合設(shè)計(jì)構(gòu)建5因素3響應(yīng)二階模型，得到的NOx、煙度和燃油消耗率模型經(jīng)檢驗(yàn)均顯著有效。利用意愿函數(shù)對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，以國(guó)Ⅳ排放結(jié)合燃油消耗增量不超過(guò)5%為限定目標(biāo)。優(yōu)化試驗(yàn)點(diǎn)驗(yàn)證顯示模型吻合度高，說(shuō)明模型在研究范圍內(nèi)能夠?qū)憫?yīng)有效預(yù)測(cè)。2)在固定EGR率、噴射壓力和后噴射油量在較優(yōu)水平條件下，通過(guò)改變噴射正時(shí)和主后噴間隔，研究了CA50
5、和燃燒持續(xù)期對(duì)柴油機(jī)性能和排放的影響，結(jié)果表明，多段噴射下存在使煙度較小的最優(yōu)主后噴間隔，CA50的提前和燃燒持續(xù)期的縮短，有助于降低燃油消耗率，但NOx排放增加。3)多次噴射耦合EGR優(yōu)化策略組合最終得到的NOx和PM排放值分別為I-1-13.3g·(kWh)和0.019g·(kWh)，NOx排放較原機(jī)降低了65%，在不依賴(lài)后處理系統(tǒng)的條件下達(dá)到國(guó)Ⅳ排放限值，而此時(shí)燃油消耗率增加了5.1%。另外，在保持原機(jī)油耗的條件下，通過(guò)多次噴射耦合EGR手段能夠降低NOx比排放達(dá)到40%，若想大幅度降低NOx，則需要犧牲較多燃
6、油消耗。本文所研究條件下，解決NOx和be的矛盾關(guān)系比較困難。關(guān)鍵詞：柴油機(jī)，燃燒特征參數(shù)，多段噴射，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，國(guó)Ⅳ排放IIAbstractCurrently,thedevelopmentdirectionofdieselengineishighefficiencyandlowemissions.Optimizationin-cylindercombustionprocessispotentiallyeffectivewaytoreduceoriginalemissionfromengines.Inthispaper
7、,experimentstudywasconductedona6-cylinder,turbocharged,common-raildieselengine,theeffectofmultipleinjectionstrategiescouplingofEGRoncombustionprocess,characteristicparameters,emissionandeconomyofdieselengineisstudied.ThetechnicalmeasurestoachievedChinaPhase4emi
8、ssionstandardareanalyzedbytheway.stInthe1part,theinfluenceofeachsingleboundaryconditiononcombustionprocessandcharacteristicparametersofdieselengineareinvestigated.Thentheeff
