機車柴油機噴油策略模擬研究.pdf

1、隨著我國內(nèi)燃機車數(shù)量的逐年增長，在拉動國民經(jīng)濟增長的同時，也帶來了不容忽視的環(huán)境污染問題。為滿足日益嚴格的排放法規(guī)，必須采取切實可行的措施來降低機車柴油機的有害排放。由于柴油機的燃燒過程決定了柴油機的排放性能。因此，改善柴油機綜合性能最直接有效的手段就是改善缸內(nèi)燃燒。
　　本文以240ZA型機車柴油機為研究對象，利用數(shù)值仿真軟件FIRE建立起了該發(fā)動機的噴霧燃燒模型，提出了多方案的燃油噴射策略（預噴+主噴、主噴+后噴、預噴+主噴+

2、后噴），通過仿真計算，獲得了不同策略下的缸內(nèi)速度場、溫度場以及與燃燒相關的微觀場的計算結果。分析了各個噴油策略對柴油機各項性能的影響規(guī)律。其主要研究結果有以下幾個方面:
　　(1)對于一次預噴射加主噴射的工況，預噴燃油的燃燒可以很好地縮短主噴燃油著火滯燃期，控制主噴時期的燃燒放熱率;少量的預噴燃油量（5％循環(huán)噴油總質量）結合相對適中的預噴-主噴間隔可以抑制氮氧化物的排放，但是碳煙的排放略有增加。在動力性和經(jīng)濟性方面，預噴策略使比油

3、耗升高，平均有效壓力降低，但變動幅值不大。
　　(2)對于主噴射加一次后噴射的工況，后噴策略加強了缸內(nèi)的氣體流動，促進了油氣混合，有助于降低碳煙排放。但是在后噴燃油量比較大（10％循環(huán)噴油總質量）的工況下，后噴燃油會使缸內(nèi)燃燒惡化，降低燃燒熱效率，反而使碳煙排放升高;就動力性和經(jīng)濟性而言，較小的后噴燃油量（3％循環(huán)噴油總質量）加上適當?shù)闹?后噴間隔(20°CA)在一定程度上還可以優(yōu)化缸內(nèi)燃燒，降低比油耗，提高平均有效壓力升高。