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《分層egr控制參數(shù)對gdi發(fā)動機性能影響的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、————————————————————————————————分層EGR控制參數(shù)對GDI發(fā)動機性能影響的研究————————————————————————————————ResearchontheInfluenceoftheControlParametersforStratifiedEGRonGDIEnginePerformance______________________________________________作者姓名：姜北平專業(yè)名稱：動力機械及工程熱物理指導教師：洪偉教授學位類別：工學碩士
2、答辯日期：2015年6月4日摘要分層EGR控制參數(shù)對GDI發(fā)動機性能影響的研究在能源短缺和環(huán)境污染的大背景下，內(nèi)燃機工作者在積極探索尋求替代能源，并且致力于研究提高內(nèi)燃機動力性的同時降低燃油消耗及降低內(nèi)燃機的排放的有效措施，廢氣再循環(huán)是有效措施之一，柴油發(fā)動機引入廢氣的主要目的是降低排放，傳統(tǒng)的汽油機加入EGR可以降低泵氣損失。那么GDI發(fā)動機引入EGR降低泵氣損失的同時還可以實現(xiàn)缸內(nèi)EGR分層，形成火花塞附近的EGR稀區(qū)及其他區(qū)域的濃區(qū)。在不影響燃燒的情況下能最大限度的發(fā)揮EGR的作用。本文使用AVL的F
3、IRE軟件進行仿真計算，首先實現(xiàn)分層，然后在此基礎上研究EGR溫度、EGR率及EGR壓力對發(fā)動機性能的影響。1.實現(xiàn)分層：本文研究了兩種策略，為全氣道時序進氣及部分氣道時序進氣。全氣道時序進氣是在不改變系統(tǒng)機構的基礎上一段時間內(nèi)進入EGR，其他時間內(nèi)進入新鮮空氣。結果表明此種策略點火時刻不能形成缸內(nèi)EGR分層。如果把進氣始點定義為0°CA曲軸轉角，而在285°CA曲軸轉角時刻分層狀態(tài)較好。所以縮短進氣道并且在進氣道中加擋板來加強分層。加擋板的作用是為了使EGR和新鮮空氣分別進入進氣道，分別研究了兩種擋板位置
4、的分層狀態(tài)，經(jīng)計算得出第二種擋板位置可以實現(xiàn)良好的分層狀態(tài)，但由于第二種擋板位置使得進入的EGR過大，那么需要減少EGR進入的時間，采取時序進入EGR的策略，研究不同時序的分層，表明在第二種擋板位置的結構基礎上，60~210°CA曲軸轉角時期內(nèi)進入EGR的分層狀態(tài)最好。2.在最好的分層狀態(tài)下，分別研究了EGR溫度、EGR率及EGR壓力對發(fā)動機性能的影響。1）首先研究了EGR溫度對發(fā)動機分層狀態(tài)及性能的影響，EGR溫度分別為310K、320K和330K，而其他計算條件不變，保持當量比為1不變，結果顯示隨著EG
5、R溫度的升高，缸內(nèi)氣體分層狀態(tài)基本不變，由模擬計算結果可知層流火焰?zhèn)鞑ニ俣戎苯邮芊謱訝顟B(tài)的影響，缸壓及缸內(nèi)溫度最大值隨著EGR溫度I的升高而增大，但由于EGR的溫度升高導致最終進入缸內(nèi)的EGR的量、空氣量、燃料量均減少，所以隨著EGR溫度的升高指示功和平均指示壓力下降。NO的排放隨著溫度的升高而升高，而CO的最終排放量基本相同，SOOT被氧化。2）其次研究了EGR率對發(fā)動機分層狀態(tài)及性能的影響，入口處的EGR率分別為25%、50%和75%，而其他計算條件不變，設定當量比為1，隨著入口處EGR率的增加，最終缸
6、內(nèi)的EGR率會增加，空氣和燃油質(zhì)量均減少。EGR率對分層區(qū)域的影響不大，但是對分層區(qū)域的濃度差有很大的影響，濃度差由3%上升到15%。隨著EGR率的升高，缸壓及缸內(nèi)溫度最大值降低，指示功和平均指示壓力隨著EGR率的升高而減小，放熱率及累積放熱量曲線的最大值隨著EGR率的增加而減小，Soot最終被徹底氧化，但CO和NO會隨著EGR率的升高而變小。3）最后研究了EGR壓力對發(fā)動機分層狀態(tài)及性能的影響，EGR壓力分別為102.5kPa、105kPa、107.5kPa和110kPa，其他計算條件不變，當量比為1的條
7、件下，得到如下結果，隨著EGR壓力的升高導致最終進入氣缸的EGR率增加很多，EGR壓力的升高對分層狀態(tài)的影響很大，EGR的壓力升高，使得EGR向周圍擴散的能力增加，導致EGR和新鮮空氣發(fā)生了摻混，分層狀態(tài)被破壞，均質(zhì)程度增加。由p-V圖可以看出，只要EGR壓力由100kPa升高到102.5kPa時，發(fā)動機便失火。關鍵詞：GDI發(fā)動機，EGR，分層，控制參數(shù)，性能IIABSTRACTResearchontheInfluenceoftheControlParametersforStratifiedEGRonGD
8、IEnginePerformanceInthebackgroundofenergyshortageandenvironmentalpollution,researchersactivelyseekalternativeenergy,andfocusonimprovetheenginepower,reducefuelconsumptionandtheemissionofinternalcombustionengin
