資源描述：
《噴油策略對(duì)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙生成的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、汽車工程２０１７年(第３９卷)第９期ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１７(Ｖｏｌ.３９)Ｎｏ.９ｄｏｉ:１０.１９５６２/ｊ.ｃｈｉｎａｓａｅ.ｑｃｇｃ.２０１７.０９.００２?噴油策略對(duì)ＧＤＩ發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙生成的影響１１,２２２２２龐昌樂,趙洪雪,靜大亮,董哲林,王志,帥石金(１.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京１０００８３;２.清華大學(xué),汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京１０００８４)[摘要]結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和三維數(shù)值模擬分析了ＧＤＩ發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧、燃燒和碳煙的生成過程。結(jié)果表明,混合氣濃區(qū)、池火是碳煙生成的主要原因；早噴工況,燃油
2、撞擊活塞頂部形成油膜,燃燒過程出現(xiàn)池火現(xiàn)象,碳煙生成量明顯增加；晚噴工況,油氣混合時(shí)間較短形成了局部濃區(qū),導(dǎo)致碳煙質(zhì)量生成增加。相同工況下兩次噴射策略有助于實(shí)現(xiàn)均勻混合氣,顯著降低缸內(nèi)碳煙的生成。關(guān)鍵詞:直噴汽油機(jī);碳煙;噴油策略;數(shù)值模擬ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＩｎｊｅｃｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｏｎＳｏｏｔＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＧＤＩＥｎｇｉｎｅｓ１１,２２２２２ＰａｎｇＣｈａｎｇｌｅ,ＺｈａｏＨｏｎｇｘｕｅ,ＪｉｎｇＤａｌｉａｎｇ,ＤｏｎｇＺｈｅｌｉｎ,ＷａｎｇＺｈｉ＆ＳｈｕａｉＳｈｉｊｉｎ１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,Ｃ
3、ｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３；２.ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｅｒｇｙ,Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４[Ａｂｓｔｒａｃｔ]Ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｅｎｇｉｎｅｂｅｎｃｈｔｅｓｔａｎｄ３Ｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ,ｔｈｅｓｐｒａｙ,ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ,ａｎｄｓｏｏｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＧＤＩｅｎｇｉｎｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａ
4、ｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｓｏｏｔｆｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅｌｏｃａｌｒｉｃｈｍｉｘｔｕｒｅａｎｄｐｏｏｌｆｉｒｅ.Ｉｎｅａｒｌｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇ,ｄｕｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｆｕｅｌｆｉｌｍｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔｏｆｓｐｒａｙｏｎｐｉｓｔｏｎ,ｐｏｏｌｆｉｒｅａｐｐｅａｒｓｄｕｒｉｎｇｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ,ｓｏｓｏｏｔｅｍｉｓｓｉｏｎａｐｐａｒｅｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ,ｗｈｉｌｅｉｎｌａｔｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍ-ｉｎｇ,ｇａｓ-ａｉｒｍｉｘｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｓｓｈｏｒｔｅｎｅｄ,ｌｅａｄ
5、ｉｎｇｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｏｃａｌｒｉｃｈｚｏｎｅａｎｄｈｅｎｃｅｔｈｅｒｉｓｅｏｆｓｏｏｔｍａｓｓｆｏｒｍｅｄ.Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ,ｔｈｅａｄｏｐｔｉｏｎｏｆｓｐｌｉｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｕｎｉｆｏｒｍｍｉｘｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｉｎ-ｃｙｌｉｎｄｅｒｓｏｏｔｆｏｒｍａｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＧＤＩ；ｓｏｏｔ；ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ相比,缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放的顆粒物數(shù)量更多,且顆
6、前言粒物粒徑更小,危害更大。因此,減少缸內(nèi)直噴汽油機(jī)碳煙的排放已經(jīng)成為亟需解決的問題。當(dāng)前,大氣ＰＭ２.５成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。根據(jù)近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用試驗(yàn)和模擬的方法對(duì)北京市環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù),北京地區(qū)的ＰＭ２.５中三分之二ＧＤＩ發(fā)動(dòng)機(jī)的碳煙生成進(jìn)行了大量的研究。文獻(xiàn)顆粒物為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生,其中機(jī)動(dòng)車貢獻(xiàn)量最高,達(dá)到[４]~文獻(xiàn)[６]中分別利用激光誘導(dǎo)熾光法和雙色法[１]３１.１％。為了降低機(jī)動(dòng)車顆粒物排放,我國(guó)制定對(duì)ＧＤＩ發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙生成過程進(jìn)行可視化研究,研究了較為嚴(yán)格的尾氣排放法規(guī)并向歐洲標(biāo)準(zhǔn)靠攏,歐結(jié)果表明混合氣空間濃區(qū)、附壁油膜及池火是ＧＤＩ
7、ＶＩ限制ＧＤＩ排放標(biāo)準(zhǔn)既限制顆粒物質(zhì)量(ＰＭ<５ｍｇ/發(fā)動(dòng)機(jī)生成碳煙的主要途徑。在發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙模擬方１１[２]ｋｍ)又限制顆粒物數(shù)量(ＰＮ<６×１０)。歐洲多個(gè)面,文獻(xiàn)[７]和文獻(xiàn)[８]中采用蒙特卡洛法模擬ＧＤＩ[３]實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開展的乘用車顆粒測(cè)量結(jié)果表明:與發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙生成和氧化過程,但其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)和帶有顆粒捕集器的柴油機(jī)過大,不能準(zhǔn)確描述汽油的噴霧過程。文獻(xiàn)[９]和?“９７３”課題(２０１３ＣＢ２２８５０２)資助。原稿收到日期為２０１６年１０月２０日。通信作者:帥石金,教授,博士生導(dǎo)師,Ｅ-ｍａｉｌ:ｓｊｓｈｕａ
8、ｉ＠ｍａｉｌ.ｔｓｉｎｇｈｕａ.ｅｄｕ.ｃｎ。２０１７(Ｖｏｌ.３９)Ｎｏ.９龐昌樂,等:噴油策略對(duì)ＧＤＩ發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙生成的影響?９８５?文獻(xiàn)[１０]中利用半經(jīng)驗(yàn)碳煙模型進(jìn)行三維ＣＦＤ數(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙排放采用微
