燃油噴射參數和EGR對柴油機排放的影響

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燃油噴射參數和EGR對柴油機排放的影響

世界各地都在實施嚴格的排放法規，尤其是柴油機，同時減少其NOx和顆粒物排放是一項艱巨的任務。各生產廠商為使產品滿足相應的排放法規，多采用選擇性催化還原系統和柴油微粒過濾器等后處理系統，但這些后處理系統價格較為昂貴，不利于在印度等發展中國家進行推廣。本文通過試驗對發動機零部件和燃燒參數進行優化，以降低發動機排放，使其在滿足印度BS-4排放法規的同時，盡可能取消或減少后處理系統的使用。

試驗采用一臺3.0L4缸直噴式柴油機，發動機配置2個氣門，壓縮比為17.5：1、燃油噴射系統采用噴射壓力為160MPa的高壓共軌系統，噴油嘴為7孔噴油嘴，傾斜角度為30°。試驗主要分析高壓共軌系統的軌壓、主噴射正時、后噴射、廢氣再循環率和廢氣再循環溫度對柴油機排放的影響。試驗采用歐洲穩態循環，發動機根據不同的轉速、扭矩和缸內平均有效壓力設定了13種工作模式。利用試驗設計方法確定所需試驗次數和相應參數設置，對每一種設置參數下的穩態工作點，根據排放水平確定最優的標定值。在確定最優的標定值為11之后，通過改變一個參數而保持其它參數處于最優，對結果的魯棒性也進行了驗證，驗證結果如下。

（1）通過對重型柴油機標定進行有效優化，發動機排放可顯著降低。

（2）優化廢氣再循環率和廢氣再循環溫度，可顯著降低NOx排放，其它污染物排放不變；優化柴油后噴射可顯著降低顆粒物排放，其它污染物排放不變。

（3）發動機在高負荷下工作時，升高高壓共軌系統的軌壓，可顯著降低發動機顆粒物排放，但會增加NOx排放。

（4）高軌壓結合冷卻廢氣再循環和低流量噴油嘴，對于完全取消發動機后處理系統，以及同時滿足BS-4排放法規具有巨大潛力。

（5）最小化有害污染物是在發動機標定時確定發動機最佳燃燒參數的有效方法。

RakheshB.etal.SAE 2015-01-2814.

編譯：李臣