噴射孔數(shù)量對直噴柴油機(jī)性能和排放的影響

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噴射孔數(shù)量對直噴柴油機(jī)性能和排放的影響

噴射孔的數(shù)量（INHN）決定了燃料噴霧的液滴尺寸和穿透深度，進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)的燃燒過程，而燃燒過程又對柴油機(jī)的性能和排放有著重要影響。試驗采用Lombardini直噴柴油機(jī)，分析了不同INHN和發(fā)動機(jī)負(fù)荷下不同燃料的性能和排放特性。其中，噴射孔數(shù)量和尺寸分別為340×2（2個直徑340μm的噴射孔，下同）、240×4、200×6和170×8；發(fā)動機(jī)負(fù)荷依據(jù)平均制動有效壓力（BMEP）：12.5、25、37.5、50kPa；燃料為不同混合比例的生物柴油-柴油（如B5為生物柴油的含量為5%）。

試驗結(jié)果表明：①對于CO和 HC，其排放量隨著BMEP和INHN的增大而減小，原因在于BMEP的增大使得氣缸內(nèi)燃燒溫度升高，噴射孔數(shù)量的增多使得燃料霧化程度高，點火延遲減小且燃燒充分；②NOx以及CO2的形成原因主要是高氧含量和高點火溫度，而無論BMEP和INHN的增大或生物柴油含量的增加均對這兩點起正向促進(jìn)作用，導(dǎo)致了NOx及CO2排放的增加；③消光煙度（SO）隨著BMEP的增大而增大，生物柴油含量的增加而減小（生物柴油含量的增加導(dǎo)致混合燃料中碳含量減少、氧含量增加），隨著噴射孔數(shù)量的增加，SO先增大后減小，在噴射孔數(shù)量為4時達(dá)到峰值；④BSFC（制動燃油消耗率）隨著BMEP的增加，所得到的制動能量遠(yuǎn)高于增加的耗油量。由于生物柴油的高密度和低熱值，為得到相同的制動能量，生物柴油含量越高，其燃油消耗率越高。此外，低含量的生物柴油燃料噴射孔數(shù)量的變化（原噴射孔數(shù)量為4）均會導(dǎo)致BSFC的增大。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2013年第61期

作者：Cenk Sayin et al

編譯：張為榮