论文部分内容阅读
能源匮乏和环境污染是当今世界各国所共同面对的两大难题。可变涡轮增压器可以在全工况范围内实现与柴油机的良好匹配,提高发动机的瞬态响应,改善柴油机的经济性和排放,因而,VNT增压技术是现代柴油机关键技术之一,基于VNT的废气再循环(EGR)技术则是柴油机实现欧Ⅳ以上排放法规的主要技术路线之一。本文在一台高压共轨增压柴油机上进行,研究了VNT增压器、EGR和喷油参数对柴油机性能和排放的影响,研究了基于VNT和EGR技术路线的匹配方案对柴油机的影响。本文首先进行VNT增压器实验,研究VNT增压器对柴油机的经济性,动力性和排放的影响规律,确定了VNT增压器在该柴油机上的全工况控制MAP。针对增压柴油机部分负荷工况进气压力高于排气压力,EGR难以实现的问题,设计了由VNT和单向阀控制的高压冷却EGR系统。VNT叶片位置的改变,不仅可以改变增压压力和进气量,同时也可以调节EGR流量和EGR率。研究了VNT叶片位置对EGR率、柴油机经济性和排放的影响规律,以及喷油参数对柴油机性能和排放的影响。通过NOx,PM和油耗的折衷,以NOx排放达到欧Ⅳ排放法规和烟度值低于原欧Ⅲ柴油机为条件,确定了VNT叶片位置和喷油参数。研究结果表明,采用VNT增压器,可以显著改善柴油机大负荷和高速工况的经济性,提高柴油机的低速扭矩,降低柴油机排放。采用VNT和EGR系统,通过调整优化喷油参数后,柴油机的排放有了很大的改善,NOx排放和烟度均有较大幅度的降低,NOx排放基本达到了欧Ⅳ水平,微粒排放和欧Ⅲ柴油机相当,十三工况比油耗比原欧Ⅲ柴油机降低4.2%。研究结果对采用VNT和EGR技术路线,开发满足欧Ⅳ排放法规的柴油机具有很大的实用价值和工程指导意义。