多次喷射对缸内直喷汽油机微粒排放影响的仿真研究
发布时间：2021-04-06 04:58
降低微粒排放是目前缸内直喷汽油机面临的主要瓶颈之一。为打破这一桎梏,进一步挖掘缸内直喷汽油机在提高燃油经济性和降低污染物排放上的潜力,本文搭建了某型缸内直喷汽油机的三维数值模型并利用AVL-Fire对发动机进气、喷雾、燃烧、微粒生成过程进行仿真模拟,探究缸内微粒的生成机理和多次喷油策略对微粒生成的影响规律。本文主要工作内容及研究结果如下:1.缸内直喷汽油机燃油直接喷入燃烧室内的工作方式导致了气缸内大量油膜的产生,点火时刻后未完全蒸发的油膜在遇到火焰时在油膜表面产生池火,导致soot大量生成。基于这一理论,对原机喷油参数下的单次喷射策略进行仿真研究,分析了单次喷射下油膜特性（油膜分布位置、厚度、质量以及蒸发速率等）、缸内燃烧过程和微粒生成状况（微粒质量分数、数量浓度、粒径分布等）,研究结果表明:缸内油膜主要分布在气缸侧壁、燃烧室上壁、进气门以及活塞顶部。其中进气门处油膜厚度最大,平均厚度为15μm左右,位于气门座圈罅隙中,此处气流运动微弱,温度低,油膜蒸发困难,一直到燃烧末期都可以观察到大量油膜存在,未完全蒸发的油膜遇到火焰时在油膜表面产生扩散燃烧,即池火,导致soot大量生成。2.保持...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧Ⅵ排放法规及测试循环发展1966年，日本紧跟美国开始实施汽车排放法规，利用4工况法限值CO排
图 1.2 国 6b 与欧 6c 污染物排放限制对比如图 1.2 所示，国 6a 中 CO 和 PM 的限值与欧 6c 相同，但国 6a 增加了 N2，并将 THC，NMHC，NOx，PM 的限制分别降低至 50mg/km、35mg/kmg/km 和 43.0mg/km。为使行业的发展与环境、与公众利益和谐，排放标准的技术内容、控制水平学、合理、可行。未来排放标准将朝着低排放、零排放的方向发展[33]。 缸内直喷汽油机微粒研究现状随着人们对微粒危害认知的加深，排放法规加强了对微粒的限值，制约了缸喷汽油机的进一步发展，对此国内外学者展开了大量研究。Lucchini Tommaso 等人[34]利用一种全面的 CFD 方法模拟不同工况下缸内直油机燃料与空气的混合过程，并在研究微粒排放的过程中考虑了油膜形成所的影响。研究结果表明减少燃油对衬套和活塞表面的撞击可以减少浓混合气
第 1 章 绪论ot 排放情况进行了研究。研究结果证明相较于单次喷射策略点下采用多次喷射策略都可以减少燃油湿壁现象的发生。ic 等人[37-42]通过双色测温法研究缸内直喷汽油机 soot 生成机理连续拍摄两个波长（650 和 750 nm）处的 soot 辐射图像评估的 soot 温度和相对 soot 浓度。研究结果表明局部过浓预混合 soot 的主要两个来源，如图 1.3 所示，池火碳烟生成时刻较终排出机外的 soot 的主要来源（KL 因子表征沿光路长度下
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国轻型汽车排放控制标准的进展[J]. 鲍晓峰,吕猛,朱仁成. 汽车安全与节能学报. 2017(03)
[2]车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展[J]. 帅石金,董哲林,郑荣,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2016(02)
[3]点火时刻对怠速工况缸内直喷汽油机微粒排放特性的影响[J]. 钟兵,洪伟,苏岩,解方喜,娄子睿,许允. 西安交通大学学报. 2015(03)
[4]加油排放试验程序的设计和车载油气回收系统开发的建议[J]. 杜建波,方茂东,陆红雨,李菁元,王小臣,汤大钢. 汽车工程. 2014(05)
[5]内燃机燃烧放热率的典型特征参数对比以及对热-功转换效率的影响[J]. 刘敬平,夏孝朗,赵智超,詹樟松,张晓宇,胡铁刚. 内燃机学报. 2012(03)
[6]欧盟新能源汽车发展政策举措[J]. 陈柳钦. 时代汽车. 2011(09)
[7]汽油机缸内直喷技术发展的分析与研究[J]. 冯渊,居钰生,范圣耀. 小型内燃机与摩托车. 2010(05)
[8]大众汽车FSI发动机技术[J]. 强添纲. 汽车与配件. 2008(22)
[9]缸内直喷汽油机技术发展趋势分析[J]. 杨世春,李君,李德刚. 车用发动机. 2007(05)
[10]柴油车尾气排放污染控制技术综述[J]. 贺泓,翁端,资新运. 环境科学. 2007(06)
博士论文
[1]空气辅助直喷汽油机喷雾特性及缸内混合气形成的研究[D]. 白洪林.天津大学 2015
[2]用激光诱导炽光法研究燃烧过程中的碳烟生成特性[D]. 郑亮.清华大学 2014
[3]降低车用柴油机NOx排放的SCR技术控制策略研究[D]. 佟德辉.山东大学 2009
硕士论文
[1]4G75缸内直喷汽油机颗粒物排放仿真研究[D]. 李婉笛.吉林大学 2017
[2]缸内直喷汽油机微粒生成过程的可视化研究[D]. 乔世杰.吉林大学 2016
[3]混合气形成对GDI发动机微粒生成影响的数值模拟[D]. 陈丽丽.吉林大学 2015
[4]先进湍流模型在发动机缸内流动模拟中的应用[D]. 徐光甫.大连理工大学 2015
[5]正丁醇/柴油混合燃料HCCI燃烧与排放特性的试验研究[D]. 赵志新.长安大学 2014
[6]直喷汽油机微粒生成过程及其影响因素的模拟研究[D]. 周鹏.天津大学 2013
本文编号：3120807
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧Ⅵ排放法规及测试循环发展1966年，日本紧跟美国开始实施汽车排放法规，利用4工况法限值CO排
图 1.2 国 6b 与欧 6c 污染物排放限制对比如图 1.2 所示，国 6a 中 CO 和 PM 的限值与欧 6c 相同，但国 6a 增加了 N2，并将 THC，NMHC，NOx，PM 的限制分别降低至 50mg/km、35mg/kmg/km 和 43.0mg/km。为使行业的发展与环境、与公众利益和谐，排放标准的技术内容、控制水平学、合理、可行。未来排放标准将朝着低排放、零排放的方向发展[33]。 缸内直喷汽油机微粒研究现状随着人们对微粒危害认知的加深，排放法规加强了对微粒的限值，制约了缸喷汽油机的进一步发展，对此国内外学者展开了大量研究。Lucchini Tommaso 等人[34]利用一种全面的 CFD 方法模拟不同工况下缸内直油机燃料与空气的混合过程，并在研究微粒排放的过程中考虑了油膜形成所的影响。研究结果表明减少燃油对衬套和活塞表面的撞击可以减少浓混合气
第 1 章 绪论ot 排放情况进行了研究。研究结果证明相较于单次喷射策略点下采用多次喷射策略都可以减少燃油湿壁现象的发生。ic 等人[37-42]通过双色测温法研究缸内直喷汽油机 soot 生成机理连续拍摄两个波长（650 和 750 nm）处的 soot 辐射图像评估的 soot 温度和相对 soot 浓度。研究结果表明局部过浓预混合 soot 的主要两个来源，如图 1.3 所示，池火碳烟生成时刻较终排出机外的 soot 的主要来源（KL 因子表征沿光路长度下
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国轻型汽车排放控制标准的进展[J]. 鲍晓峰,吕猛,朱仁成. 汽车安全与节能学报. 2017(03)
[2]车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展[J]. 帅石金,董哲林,郑荣,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2016(02)
[3]点火时刻对怠速工况缸内直喷汽油机微粒排放特性的影响[J]. 钟兵,洪伟,苏岩,解方喜,娄子睿,许允. 西安交通大学学报. 2015(03)
[4]加油排放试验程序的设计和车载油气回收系统开发的建议[J]. 杜建波,方茂东,陆红雨,李菁元,王小臣,汤大钢. 汽车工程. 2014(05)
[5]内燃机燃烧放热率的典型特征参数对比以及对热-功转换效率的影响[J]. 刘敬平,夏孝朗,赵智超,詹樟松,张晓宇,胡铁刚. 内燃机学报. 2012(03)
[6]欧盟新能源汽车发展政策举措[J]. 陈柳钦. 时代汽车. 2011(09)
[7]汽油机缸内直喷技术发展的分析与研究[J]. 冯渊,居钰生,范圣耀. 小型内燃机与摩托车. 2010(05)
[8]大众汽车FSI发动机技术[J]. 强添纲. 汽车与配件. 2008(22)
[9]缸内直喷汽油机技术发展趋势分析[J]. 杨世春,李君,李德刚. 车用发动机. 2007(05)
[10]柴油车尾气排放污染控制技术综述[J]. 贺泓,翁端,资新运. 环境科学. 2007(06)
博士论文
[1]空气辅助直喷汽油机喷雾特性及缸内混合气形成的研究[D]. 白洪林.天津大学 2015
[2]用激光诱导炽光法研究燃烧过程中的碳烟生成特性[D]. 郑亮.清华大学 2014
[3]降低车用柴油机NOx排放的SCR技术控制策略研究[D]. 佟德辉.山东大学 2009
硕士论文
[1]4G75缸内直喷汽油机颗粒物排放仿真研究[D]. 李婉笛.吉林大学 2017
[2]缸内直喷汽油机微粒生成过程的可视化研究[D]. 乔世杰.吉林大学 2016
[3]混合气形成对GDI发动机微粒生成影响的数值模拟[D]. 陈丽丽.吉林大学 2015
[4]先进湍流模型在发动机缸内流动模拟中的应用[D]. 徐光甫.大连理工大学 2015
[5]正丁醇/柴油混合燃料HCCI燃烧与排放特性的试验研究[D]. 赵志新.长安大学 2014
[6]直喷汽油机微粒生成过程及其影响因素的模拟研究[D]. 周鹏.天津大学 2013
本文编号：3120807
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