采用EGR和米勒循環(huán)降低某發(fā)動機NOx的設計計算研究.pdf

1、隨著發(fā)動機的普遍使用,其尾氣排放對環(huán)境的污染越來越嚴重,因此降低發(fā)動機的尾氣排放刻不容緩。EGR和米勒循環(huán)是兩種能有效降低發(fā)動機NOx排放的技術(shù),很多學者都單獨對這兩種技術(shù)進行過研究,但至今很少有人研究過采用EGR+米勒循環(huán)降低NOx排放,因此本文在某型單缸機上研究EGR+米勒循環(huán)對NOx排放的降低效果很有必要。
　　本文利用GT-Power軟件建立某型單缸柴油機的幾何模型,并進行準維模型調(diào)試。為了解決EGR的廢氣引人困難問題,設

2、計文了丘里管混合器,且計算比較文丘里管混合器的兩種連接方式(串聯(lián)式和并聯(lián)式)對發(fā)動機性能的影響,結(jié)果表明,串聯(lián)式的流動損失較大,進氣量較少,導致油耗較高,因此選擇并聯(lián)式的系統(tǒng)作為最終研究EGR所用的系統(tǒng)。
　　在并聯(lián)式文丘里管的EGR系統(tǒng)上,針對保持原機的進氣壓力不變和提高進氣壓力這兩種EGR方案,研究不同EGR率對NOx排放的影響。計算結(jié)果顯示:在較大的EGR率下,兩種方案都能將NOx降低70％左右,而第二種方案的油耗較低,NO

3、x和Soot的排放量也較低。
　　研究變凸輪型線的米勒循環(huán)和變氣閥重疊角的米勒循環(huán)兩種方案對發(fā)動機性能和NOx排放的影響。分別為兩種米勒方案設計了不同的米勒正時角和對應的氣閥升程曲線,然后計算了不同的米勒正時對發(fā)動機的影響。計算結(jié)果表明,兩種米勒方案的NOx都隨進氣提前關(guān)閉角的增大而降低,且在最大的進氣提前關(guān)閉角下,都能將NOx降低60%以上。其中變氣閥重疊角米勒循環(huán)對NOx的降低效果更好,但變氣閥重疊角米勒循環(huán)的Soot排放和油

4、耗都較高。最后針對變凸輪型線的米勒循環(huán),計算三種不同壓縮比對發(fā)動機性能和排放的影響。結(jié)果顯示,隨著壓縮比的減小,NOx和Soot的排放量減小,但油耗升高,功率減小,且需要的增壓壓力也升高。
　　最后,研究EGR結(jié)合變凸輪型線的米勒循環(huán)對柴油機經(jīng)濟性和排放的影響。結(jié)果表明,油耗和Soot等參數(shù)隨米勒度和EGR率的變化不大,但NOx明顯只隨EGR率的增大而減小,與進氣提前關(guān)閉角的大小無關(guān)。將其計算結(jié)果與變凸輪型線的米勒循環(huán)、變氣閥重疊