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多次噴射柴油機能量和火用分析的試驗研究
主要研究了多次噴射著火延遲對于發(fā)動機熱效率和火用效率的影響。試驗在1.8t的4缸4沖程直噴式壓燃福特柴油機上進行,進氣歧管壓力通過可變幾何機構(gòu)渦輪維持恒定,每循環(huán)噴油量根據(jù)最大燃燒壓力、渦輪增壓器進出口溫度等發(fā)動機相關參數(shù)確定。試驗發(fā)動機采用3種不同噴射策略即模式1、模式2和模式3。模式1是參考策略,采用單次噴射;模式2和模式3都采用多次噴射以降低NOx排放,其燃油噴射都采用6%預噴和94%主噴,模式2的預噴時刻為上止點前20°曲軸轉(zhuǎn)角,模式3為上止點前25°曲軸轉(zhuǎn)角。圖1為3種噴油模式示意圖。
由試驗結(jié)果可知,模式2和模式3(預噴策略)中放熱開始較早,但與模式1相比主噴放熱率降低,預噴策略提高了主噴開始前的缸內(nèi)溫度,降低了主噴開始后的燃燒溫度,原因是多次噴射縮短了著火延遲期,從而降低了NOx排放。模式1中的熱效率最高,模式3與模式1相比熱效率下降并不明顯,它們火用效率和熱效率有相同趨勢,由此可以得出,使用預噴策略可以在保證熱效率下降不明顯的前提下有效降低NOx排放。

圖1 噴油模式示意圖
網(wǎng)址:http://www.elsevier. com/locate/apthermeng
作者:Muammer?zkan et al
編譯:張自雷