柴油機(jī)EGR系統(tǒng)匹配與優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、柴油機(jī)由于其高熱效率和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性得到了廣泛應(yīng)用，但其NOX排放量高，造成大氣污染，危害人體健康。廢氣再循環(huán)技術(shù)（EGR）是目前公認(rèn)的降低柴油機(jī)NOX排放污染物的有效手段之一。然而，EGR系統(tǒng)降低NOX的排放是以犧牲發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動力性為代價，為了兼顧發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)和動力性能，無法單一追求高EGR率，而是應(yīng)該優(yōu)化EGR系統(tǒng)分布均勻性，同時通過柴油機(jī)噴油系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化來保證其經(jīng)濟(jì)和動力性能。本研究從柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)著手，基于仿真

2、技術(shù)和試驗(yàn)研究，進(jìn)行了柴油機(jī)EGR系統(tǒng)的匹配與優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　首先，研究建立目標(biāo)柴油機(jī)GT-power模型并進(jìn)行燃燒模型校準(zhǔn)，為EGR系統(tǒng)的匹配與優(yōu)化提供入口邊界條件。基于目標(biāo)柴油機(jī)的NOX排放控制需求，為其設(shè)計(jì)EGR系統(tǒng)，基于三維流體分析軟件Fluent進(jìn)行EGR管路取氣效率和進(jìn)氣歧管中的廢氣分布均勻性優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　其次，通過一維數(shù)值模擬軟件GT-power按照十三工況法評估柴油機(jī)在匹配EGR系統(tǒng)后的動力性和經(jīng)濟(jì)性能。并

3、通過臺架試驗(yàn)獲取柴油機(jī)在A100、B100、B75、C100四個排放高分擔(dān)率工況的NOX排放、Soot排放和燃油消耗率數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過調(diào)整各工況下的EGR率可以使柴油機(jī)NOX排放達(dá)到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，但是在進(jìn)行EGR后，部分工況條件下的動力性和經(jīng)濟(jì)性有待提升。
　　再次，實(shí)施柴油機(jī)噴油器硬件參數(shù)和噴油控制參數(shù)的優(yōu)化措施來彌補(bǔ)EGR系統(tǒng)對柴油機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性造成的損失。基于三維燃燒模擬軟件KIVA分析DOE設(shè)計(jì)的不同目標(biāo)參數(shù)的組合，