后喷对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究

本科毕业设计外文翻译外文译文题目：喷油定时对柴油/天然气双燃料发动机排放性影响学院:专业:学号:学生姓名:指导教师:日期:英文原文：译文：Effect of advanced injection timing on emission characteristics of diesel engine running on natural gasO.M.I.NwaforRenewable Energy,2007,32:2361-2368喷油定时对柴油/天然气双燃料发动机排放性影响O.M.I.Nwafor替代能源，2007，32：2361-2368摘要导致全球变暖的温室气体排放日益受人关注，现已证明它主要来源于矿物燃料的燃烧。

科学家一直在寻求绿色的替代燃料，天然气因其辛烷值高、环保性好被认为最有潜力作为柴油机上的替代燃料。

然而进一步研究表明，天然气燃烧速率低，着火延迟长，从而产生高的升功率使柴油机易产生爆燃。

这项实验研究了基于柴油机的双燃料发动机喷油定时对排放性的影响：柴油机标准喷油定时为30° BTDC。

当喷油定时调整为35.5° BTDC时，发动机运转不稳，而当喷油定时变为33.5° BTDC时发动机运行顺畅，特别是在低负荷工况下。

故把33.5° BTDC定为优化喷油定时。

试验表明，虽然燃料消耗略有增加，但着火延迟缩短，CO、CO2排放量降低。

关键词：一氧化碳（CO）；二氧化碳（CO2）；碳氢化合物（HC）排放；着火延迟1引言1997年东京各国首脑会谈关注的焦点是温室气体排放对全球环境的影响。

它能导致洪灾、山体滑坡等，2005年在美国发生的Katrina、Rita和Wilma飓所致。

风就是最好的例证。

这都是由于矿物燃料燃烧产生大量温室气体CO2许多科学家在寻找替代传统矿物燃料的绿色燃料(Nwafor[1]、Lowe and Branhan[2] 、Horie and Mishizawa[3] )，他们不约而同对天然气作为未来柴油机上的替代燃料极为看好。

超多喷孔喷射对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响罗马吉;李辉;缪雪龙;魏明锐【摘要】为实现柴油机的高效低排放燃烧，研究了在晚喷条件下的超多喷孔喷射对高压共轨柴油机喷雾、燃烧和排放特性的影响。

利用KIVA-3V程序，对一台6缸高压共轨柴油机进行三维模拟，并对其进行了试验验证。

结果表明：与传统喷油器相比，超多喷孔喷油器上、下层油束的干涉作用使喷雾形态显得分散很多，这有利于雾化和蒸发。

采用超多喷孔喷油器后，呈预混燃烧。

与传统喷油器方案相比，放热率峰值增大60%，NOx排放增大36%，碳烟生成区域明显减小、峰值下降48%。

在保证动力性的前提下，采用超多喷孔喷油器和废气再循环技术、推迟喷油、提高喷射压力，NOx降低64%，碳烟降低46%。

因而，这种柴油机能够实现高效清洁预混燃烧。

%The effects of ultramultihole injection on spray, combustion, and emission characteristics were investigated for late injection conditions to realize high-efifciency, low-emission combustion in a high-pressure common-rail diesel-engine by ultramultihole injection. A 3-D simulation model was set up for a six-cylinder high-pressure common-rail diesel engine using a KIVA-3V code, and was then experimentaly validated. The results show that the interference between the upper-layer jets and the lower-layer jets of the ultramultihole nozzle makes the spray shape more lfeecy compared with the traditional injector, in favor of the spray atomization and vaporization. The in-cylinder mixture by ultramultihole nozzles distributes more evenly than the mixture using traditional injectors, and the combustion process is mainly premixed combustion. The peak heat release rate increases by 60%, the NOxemission increases by 36%, the soot emission formation region decreases clearly, and the soot emission maximum decreases by 48%. The emission decreases 64% for NOx with 46% for soot, without the power penalty by using the ultramultihole nozzle and exhaust gas recirculation (EGR) technique, the postponing injection, and the increasing injection pressure. Therefore, high-efifciency clean premixed combustion can be realized in a high-pressure common-rail diesel-engine with ultramultihole technology.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】7页(P378-384)【关键词】柴油机;高压共轨;超多喷孔喷油器;晚喷;NOx排放;碳烟排放【作者】罗马吉;李辉;缪雪龙;魏明锐【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国;中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所，无锡 214063，中国;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国【正文语种】中文【中图分类】TK421传统柴油机的扩散燃烧过程中，存在氮氧化物(NOx)和碳烟 (soot)排放的折中(trade-off)关系，制约了柴油机的发展。

燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究滑海宁;张全长【摘要】本文就燃烧相位CA50对柴油机低温燃烧性能和排放的影响进行试验研究.结果表明,CA50在上止点附近时,指示热效率最高,燃油消耗率最低,但最大压力升高率也最高,工作粗暴.随着CA50的推迟,CO和碳烟的排放升高,THC和NOx排放降低.为满足更严格的排放标准,可在小EGR率时采取晚喷方式;大EGR率时采取早喷方式.为兼顾性能和排放,在本研究的工况下,最佳的CA50为上止点后4°CA.喷油控制策略主要取决于爆发压力的限制和对原始排放的要求,EGR和喷油策略共同决定燃烧相位CA50.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2014(036)003【总页数】6页(P264-268,281)【关键词】柴油机;燃烧相位;低温燃烧;废气再循环;控制策略【作者】滑海宁;张全长【作者单位】长安大学汽车学院,西安710064;长安大学汽车学院,西安710064【正文语种】中文前言随着排放法规的日益严格，排气后处理装置已成为柴油车必不可少的装备。

但考虑到后处理器的转换效率、耐久性和运营成本等因素，应以机内净化为主，即通过改善燃烧降低排放。

由于传统燃烧存在着NOx和碳烟之间的矛盾关系，因此须采用新型的燃烧方式，其中，柴油机低温燃烧(LTC)近年来在国内外得到广泛的研究[1-5]。

柴油机低温燃烧的特征可以概括为EGR与喷油策略控制的大比例预混合的低温燃烧过程。

通过大量的EGR，使燃油与空气充分混合，同时降低缸内燃烧温度，可以同时实现极低的NOx和碳烟排放，但也面临CO和THC排放较高、热效率较低等问题。

为了提高柴油机热效率，必须将燃烧放热时刻控制在一个合理的范围内。

而CA50(50%累积放热量所对应的曲轴转角)是描述发动机燃烧过程的关键参数[6]。

本文中通过改变燃烧相位，即在不同的EGR率下，使CA50分别保持在上止点、上止点后4°CA、7°CA和10°CA等不同时刻，研究燃烧相位对柴油机低温燃烧性能和排放的影响。

喷油参数对共轨柴油机排放影响的试验研究张珠元; 林浩; 沈黎明; 罗福强【期刊名称】《《机械设计与制造》》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】4页(P53-56)【关键词】共轨柴油机; 预喷射; 排放; EGR【作者】张珠元; 林浩; 沈黎明; 罗福强【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江 212013; 江苏四达动力机械集团有限公司江苏无锡 214187【正文语种】中文【中图分类】TH16; TK421.51 引言近年来出现的雾霾天气都与汽车尾气排放有着一定的联系。

因此为了满足日益严格排放法规，需要更加行之有效的排放控制措施。

电控高压共轨燃油喷射系统由于其可以灵活的调节燃油喷射参数，能够显著地改善燃油的喷雾特性和燃烧进程[1]。

电控高压共轨的核心技术为多次喷油策略，与EGR配合使用可对柴油机的燃烧和排放有明显的改善作用，配合相应的后处理技术措施，可满足国Ⅳ、Ⅴ以及更加严格的排放标准。

因此，在喷油参数上进行有效控制、优化油气混合速率是实现清洁燃烧关键技术之一[2]，而EGR能显著降低NOx的排放，所以开展电控高压共轨多次喷油策略结合EGR的试验研究具有很好的应用前景。

由于计算机模拟技术的不断成熟，用模拟软件进行整车测试循环，推算出柴油机的主要运行工况并在台架上进行试验已成为可能。

所以在轻型车开发中，可利用汽车仿真软件进行模拟转鼓试验，在柴油机的主要运行区域推算出对应稳定工况点的分布，并通过台架试验重点优化柴油机特征工况点，再经过公式计算推导出排放加权结果，用台架上的排放结果来计算整车得总排值。

这样做的优点在于可以减少转鼓试验的次数，缩短开发周期、减少项目开支。

2 试验装置及试验方案2.1 试验装置试验以一台轻型车用电控高压共轨直喷柴油机为样机，其主要技术参数，如表1所示。

主要试验设备有湘仪CAC250测功机、HORIBA公司MEXA7200型排气分析系统、AVL735S油耗仪及AVL415S烟度计。

近后喷对柴油机燃烧特性的影响分析陈怀望;曹明柱;曹平平;王云鹏;王晓鹏;徐磊【摘要】基于某国5柴油机，在某常用工况点，调整近后喷的的油量及喷射时刻，测试发动机的排放及燃烧特性，结果表明，近后喷油量和喷设时刻，对HC排放、排温及油耗影响较大，同时对燃烧噪声及烟度都有一定的影响。

【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2017(000)013【总页数】2页(P46-47)【关键词】燃烧特性柴油机 HC排放喷射时刻燃烧噪声喷油量工况点发动机【作者】陈怀望;曹明柱;曹平平;王云鹏;王晓鹏;徐磊【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TK428基于某国5柴油机，在某常用工况点，调整近后喷的的油量及喷射时刻，测试发动机的排放及燃烧特性，结果表明，近后喷油量和喷设时刻，对HC排放、排温及油耗影响较大，同时对燃烧噪声及烟度都有一定的影响。

在柴油机的工作中，由于喷油器的精确控制，喷油器的喷射能力大大提高，现阶段喷油器的最大喷射次数已达到8次。

不同的喷射被分为预喷、主喷及后喷，根据需要，预喷及后喷又分为多次，靠近主喷的后喷被称为“近后喷”。

近后喷是提高进入后处理气体温度的主要燃烧参数调整手段，另外，近后喷在降低碳烟方面有明显的效果，但近后喷基本上不做功，会导致发动机的油耗变大，所以精确标定近后喷的量和燃烧时刻，是一个重要的标定工作。

为了确定不同近后喷参数对发动机燃烧的主要影响，我们设计了相关试验来验证近后喷的主要功能。

以某款高压共轨增压中冷柴油机作为试验样机，该柴油机采用了博世公司CRS2.2共轨系统以及DPF颗粒物捕集后处理系统，符合国5排放标准，匹配的车型为轻型载客汽车。

本试验采用AVL DynoRoad电力测功机，HORIBA直采排放设备，并且安装各种传感器和燃烧分析仪，监控台架运行。

喷孔锥角对柴油机燃烧及排放影响的数值模拟李研芳文明李云广徐春龙强永平尹艳君（中国北方发动机研究所，山西大同037036）摘要：应用三维CFD模拟软件FIRE研究了不同喷孔锥角对燃烧过程的影响以及对NOx、碳烟、CO及UHC生成的影响。

结果表明：喷孔锥角增加，预混放热更迅速且峰值增加，扩散燃烧的峰值先降低后增加，持续时间依次降低，累积放热量逐渐降低，燃烧效率及热效率均降低。

soot及UHC排放增加，NOx排放先增加后降低，CO先减少后增加。

关键词：喷孔锥角，燃烧效率，热效率，排放，CFD主要软件：A VL FIRE1.前言直喷式柴油机的燃烧过程的好坏主要取决于油、气、室三者之间的相互配合。

三者的合理匹配决定燃油与空气的混合均匀程度，并最终决定了柴油机的性能。

本文主要就不同的喷孔锥角对柴油机燃烧过程及排放进行了数值模拟研究。

探讨了喷孔锥角对柴油机燃烧效率、热效率及排放的影响。

2.数学模型A VL·FIRE是基于有限体积法，计算域被网格分成许多控制体，对每个控制体分别求多维N-S方程标量输运方程，方程的数值解反映气流及喷雾的运动，燃油的蒸发、混合及燃烧等一系列物理化学过程。

采用simplec算法对流场和其他标量进行解耦。

计算中所采用的子模型如表1中所示。

燃烧模型ECFM-3Z是基于火焰面密度输运方程以及能描述非均质湍流预混及扩散燃烧的混合模型，其对燃烧的具体描述见图1。

表1 计算中所采用的子模型图1 ECFM-3Z模型3.发动机基本参数柴油机部分参数如表2所示。

表2柴油机部分参数喷孔数/个8喷孔锥角/°145/155/165考虑到燃烧室的轴对称性结构，为减少计算时间，计算区域与喷孔数相对应，即选取燃烧室的八分之一，图2为位于上止点时刻的燃烧室网格模型，计算时间区域从进气门关闭时刻到排气门开启时刻。

图2 燃烧室网格图4.结果分析（1）滞燃期内流场分析由图3可知，喷孔锥角增加，气相燃油距活塞壁的距离缩短，燃油撞击壁面后更容易形成小油滴，一定程度上加速了滞燃期内液相燃油与空气的混合，所以相对而言，喷孔锥角越大，燃烧初始阶段，燃油消耗较快，放热较多，但上止点之前，由于活塞上行，这部分热量的贡献是负功。

后喷策略下多次主喷对重型柴油发动机性能的影响
昂飞;鹿盈盈;范超
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】为研究后喷策略下多次主喷对重型柴油发动机性能的影响,采用试验和数值模拟相结合的方法,在重型柴油发动机大负荷、低转速工况下,在约20%废气再循环率、进气门晚关和后喷最优定时与比例的技术手段的基础上改变主喷喷油策略,探究主喷脉冲比例、间隔和定时对燃烧、排放和热效率的影响,以期优化各脉冲的混合时间和空间。

结果表明,相比于单次喷射,采用多次主喷加后喷策略可以显著降低NOx排放量,但不合理的多次主喷和后喷策略会导致碳烟排放量急剧升高和指示热效率降低。

【总页数】7页(P56-62)
【作者】昂飞;鹿盈盈;范超
【作者单位】南京工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TK401
【相关文献】
1.多次喷油策略下喷油间隔对双对置发动机性能和排放的数值分析
2.柴油主喷正时对汽柴油双燃料发动机性能影响的研究
3.柴油主喷正时对汽柴油双燃料发动机性
能影响研究4.EGR和主喷定时对重型柴油机燃烧特性与排放的影响5.后喷策略下喷油压力对柴油机缸内颗粒物粒径分布和形貌特征的影响
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基于喷油助燃再生的柴油车颗粒物后处理技术研究的开题报告一、选题背景随着城市化进程的快速发展，道路交通量逐年增加，柴油车作为重要的交通工具得到了大量普及。

然而，柴油车因为其燃烧方式的特殊性质，其尾气排放中颗粒物的含量相对较高。

颗粒物是空气污染的主要成分之一，会带来严重的生态环境与健康问题。

因此，如何降低柴油车的颗粒物排放是当前急需解决的问题。

二、选题意义喷油助燃再生技术是一种新的柴油车颗粒物后处理技术，通过喷油技术对废气进行处理，将颗粒物的危害降至最低程度。

该技术由于具有成本低、运行稳定、效果显著等优点，受到了广泛关注，成为柴油车颗粒物控制领域的一个研究热点。

而高效的颗粒物后处理技术的开发，不仅可以减低柴油车颗粒物的排放，并且有助于改善城市空气质量，保护人们的健康。

三、研究目标本研究的主要目标是：1、研究喷油助燃再生技术对柴油车颗粒物的影响机理；2、建立柴油车喷油助燃再生技术可行的模型；3、开发符合我国国情的喷油助燃再生系统，并对其进行实际应用；4、通过实验验证喷油助燃再生技术的效果并进行数据分析及评价。

四、研究内容1、介绍柴油车尾气颗粒物的危害和现有的后处理技术；2、深入分析喷油助燃再生技术的工作原理及其优势；3、建立用于柴油车尾气颗粒物后处理的数学模型；4、开发基于喷油助燃再生技术的柴油车颗粒物后处理系统，测试系统的性能及效率；5、对实验数据进行分析，评价喷油助燃再生技术对柴油车颗粒物的降低程度。

五、研究方法本研究采用实验和模拟计算两种方法相结合。

实验主要通过构建柴油车颗粒物后处理系统来验证喷油助燃再生技术的可行性，并采集实验数据进行分析；模拟计算主要用于建立数学模型及对实验结果进行验证和改进。

六、预期成果1、开发了基于喷油助燃再生技术的柴油车颗粒物后处理系统；2、研究了喷油助燃再生技术对柴油车颗粒物的影响机理；3、建立了柴油车颗粒物排放的数学模型；4、对实验数据进行了分析、评价和总结。

七、研究计划本研究总周期为两年。

改装直喷式柴油机中生物柴油的喷雾及燃烧特性研究的开
题报告
一、研究背景及目的
目前，世界上大多数的柴油机使用的是化石燃料，如石油、天然气等。

然而，这些燃料的使用会导致环境污染和资源浪费。

因此，研究生物柴油的应用及其在柴油机中的燃烧特性具有重要意义。

本研究旨在探究直喷式柴油机中生物柴油的喷雾特性及其燃烧性能，进一步分析其对环境和能源的影响，并为生物柴油在柴油机中的应用提供理论依据和实验数据。

二、研究内容及方法
1.生物柴油喷雾特性的研究
采用高速摄像技术对生物柴油喷雾进行研究，观察喷雾的形态、速度、密度等参数，并对比生物柴油和传统柴油的喷雾特性的差异。

2.生物柴油的燃烧特性研究
通过燃烧室压力传感器、温度传感器、氧气传感器等设备对生物柴油的燃烧特性进行研究，比较其燃烧过程的速率、温度变化、氧气利用率等参数，并与传统柴油进行对比分析。

3.环境和经济效益评价
通过对生物柴油的环境和经济效益进行评价，探究其在柴油机应用中的可行性和优劣性，为生物柴油的广泛应用提供理论支持。

三、研究意义及预期结果
生物柴油的应用具有重要的环保和经济效益，研究生物柴油在直喷式柴油机中的喷雾及燃烧特性，对于推广生物柴油的应用和促进环境保护、可持续发展具有重要意义。

预期结果为：生物柴油在直喷式柴油机中喷雾及燃烧过程中的特性将得到清晰的解析，并与传统柴油进行对比分析。

经过评估，生物柴油在直喷式柴油机中应用的可行性和优劣性将得到详细展示。