燃烧控制参数对柴油机低温燃烧影响的试验研究.pdf

天津大学
硕士学位论文
燃烧控制参数对柴油机低温燃烧影响的试验研究
姓名:张鹏
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:郑尊清
20090601
摘要关键词:柴油机低温燃烧具有实现高效、超低排放的潜力,是目前内燃机燃烧研究的热点课题之一。本文对进气成分、迸气压力、压缩比、喷油压力、喷油策略和含氧燃料等参数对低温燃烧过程影响进行了试验研究,研究了上述参数对柴油机低温燃烧特性及排放的影响。试验在一台六缸涡轮增压高压共轨柴油机上进行,对其中一缸进行了改造,安装了独立的进、排气系统,进气增压采用外部的空气压缩机。研究结果表明,随进气氧浓度减小駿率增大琋E欧沤档停毖跖ǘ冉系突駿率较大时,传统影响。的燃烧系统参数对。影响减少,。排放主要由氧浓度决定;碳烟排放主要由着火滞燃期和氧浓度决定。进气成分对燃烧过程具有重要影响,比热容大的腘缓脱潭扰欧抛畹停ǘ訦虲挠跋旖闲降低压缩比延长滞燃期可以降低中高负荷工况烟度排放,和相差不大;提高喷油压力是降低烟度排放最有效的手段,并且和排放略有降低;提高进气压力由于进气温度的影响使滞燃期缩短,大视绕涿飨裕贾绿佳峰值随进气压力升高而增大。柴油中掺入含氧燃料正丁醇可以明显降低碳烟排放,掺入%正丁醇还可以明显降低、排放,在低进气压力条件下和排放影响较小,但在高进气压力条件下,和排放升高。此外,采取后喷控制策略在对经济性和气体排放几乎没有影响的条件下可以明显降低碳烟排放,但需要对后喷时刻和后喷油量进行优化。研究结果还表明,在碳烟排放出现峰值之前,、欧沤系汀⒕眯好,。和碳烟排放仍表现为传统的畂关系;但在碳烟峰值之后,率升高碳烟排放降低,和排放急剧增大,经济性变差,吞佳痰折衷关系变为经济性虲欧和碳烟的叵怠废气再循环低温燃烧滞燃期排放
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爷呷靖“身绛签字日期:ぁOδ甓嘣耞日学位论文版权使用授权书弓岳足午独创性声明狠月鹃诳年箩苋或撰写过的研究成果,也不包含为获得鑫鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨盗叁堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫鲞太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中学位论文作者签名:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
第一章绪论引言内燃机是热效率最高,比功率最高的热力机械。内燃机在动力性、经济性、可靠性等方面的优势使其成为工农业生产和交通运输中应用最广泛的动力机械内燃机在给人类经济活动带来便利的同时,也在全世界范围内给人类社会带来了负面的影响。主要表现以下两个方面:石化能源严重短缺和地球环境遭受巨大破坏。因此如何应对自然资源持续减少和人类能源需求日益增多的局面和解决经济发展与环境恶化的矛盾,是当前世界面临的两大重要课题。提高汽车发动机的燃油经济性已经成为政府部门和生产厂商关注的焦点,美国、日本、欧洲各国相继制定了燃油消耗法规和计划。我国内燃机的产量、品种、数量与质量已可满足相比,在性能、质量与可靠性及自主开发能力方面还有很大的差距。随着汽车保有量的增加,尤其去年美国经融危机使得美国的汽车工业陷入泥潭,并随着各国的汽车更多地进入美国市场后,许多美国的汽车企业宣布破产,我国也渐渐成为世界发动机生产基地和世界汽车最大的需求市场【小=档陀秃是我国内燃机发展必须解决的问题,早在年代我国政府就制定了.《载货汽车燃料消耗量限值》。年日,《乘用车燃料消耗量限值》强制性国家标准正式实施【俊在动力性、经济性以及排放污染控制方面还在不断的改进。内燃机燃烧新技术和代用燃料的研究应用无疑是解决能源与环境问题的一个重要措施,改善动力机械的燃料经济性及其排放质量已经成为举世瞩目的研究课题,这些都给内燃机工作者提出了新的挑战。大量研究成果表明,柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。全球车用动力“柴油化’’趋势业已形成。在欧洲,%的商用车及%的轿车为柴油车。在美国,%的商用车为柴油车。在日本,%的商用车为柴油车,%的轿车为柴油车。据专家预测,在今后年,甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予高度重视,从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。可见,柴油机将在国民经济中发挥越来越重要的