非道路四缸高压共轨自然吸气柴油机排放控制研究
发布时间：2020-12-23 19:17
相较车用柴油机而言,非道路用柴油机排放控制技术相对落后,造成的污染问题日益凸显。随着我国非道路用柴油机第三、四阶段排放法规的出台,进一步提高非道路用柴油机的排放控制水平已迫在眉睫。因此,开展满足非道路国四排放要求的柴油机排放研究工作具有重要的意义。本文以一台非道路四缸高压共轨自然吸气柴油机为研究对象,采用仿真计算与台架试验相结合的方法,对柴油机的综合性能进行优化,使其满足我国排放标准的要求。在模拟计算部分,利用AVL BOOST软件建立试验样机的工作模型,对相关参数及边界条件进行设置后,在外特性下对模型进行了仿真计算,所得的模拟结果与试验结果基本一致,验证了所建模型的准确性。在此基础上,对喷油器喷孔直径和主喷定时进行模拟计算分析,分析不同孔径、不同主喷定时对柴油机性能的影响,并做出初步预测。结果表明,随喷孔直径的增大,最高燃烧温度和最大爆发压力下降,但油耗上升;推迟喷油,缸内最高燃烧温度低,排温升高,油耗也上升。在台架试验部分,对试验样机的喷油器进行匹配,并对高压共轨系统的部分喷油参数进行标定优化。在外特性下对喷油器的不同喷孔直径和不同油嘴伸出量进行对比试验;在八工况下对共轨压力、主喷...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 柴油机常规污染物的形成及危害
1.2.1 NOX的生成机理及危害
1.2.2 PM的生成机理及危害
1.2.3 HC的生成机理及危害
1.2.4 CO的生成机理及危害
1.3 非道路用柴油机排放法规
1.4 非道路用柴油机排放控制技术研究
1.4.1 前处理
1.4.2 机内净化
1.4.3 机外净化
1.5 高压共轨电控喷油技术
1.5.1 高压共轨系统的组成及功能特点
1.5.2 多次喷射控制策略
1.6 本课题的研究意义和主要研究内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 非道路用柴油机模型的建立及模拟计算
2.1 AVLBOOST软件的理论基础
2.1.1 柴油机燃烧过程的基本假设
2.1.2 基本方程式
2.1.3 燃烧放热模型
2.2 非道路用柴油机工作模型的建立
2.2.1 非道路用柴油机主要参数
2.2.2 模型的建立
2.2.3 参数的设置
2.2.3.1 总体参数的输入
2.2.3.2 各元件参数的输入
2.2.4 模型准确性的验证
2.3 非道路用柴油机参数计算及分析
2.3.1 喷油器喷孔直径对柴油机性能的影响
2.3.2 主喷定时对柴油机性能的影响
2.4 本章小结
第三章 非道路用柴油机试验装置及研究方法
3.1 试验台架及测量设备
3.2 研究方法
3.2.1 试验方法
3.2.2 试验条件
3.3 本章小结
第四章 柴油机排放试验研究及分析
4.1 喷油器参数对比试验
4.1.1 喷油器喷孔直径对比试验
4.1.2 油嘴伸出量对比试验
4.2 共轨压力对比试验
4.3 主喷定时对比试验
4.4 预喷油量对比试验
4.5 主-预喷间隔角对比试验
4.6 本章小结
第五章 非道路用柴油机优化改进后排放试验
5.1 试验结果
5.2 试验结果分析
5.3 本章小结
第六章 全文总结与工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流动过程的EGR冷却特性研究[J]. 徐晓川,石秀勇,倪计民,童凯麟. 小型内燃机与车辆技术. 2017(04)
[2]长三角地区典型城市非道路移动机械大气污染物排放清单[J]. 鲁君,黄成,胡磬遥,杨强,井宝莉,夏阳,卢滨,唐伟,楼晟荣,陶士康,李莉. 环境科学. 2017(07)
[3]喷油器结构对柴油机NO_X和碳烟排放影响的研究[J]. 仲达,罗福强,夏骅,周群. 机械设计与制造. 2016(08)
[4]基于GT-Power的柴油机进排气系统多目标优化[J]. 刘德辉,石柏军,章雪华. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(07)
[5]非道路第三阶段中小缸径柴油机技术现状及优势对比分析[J]. 陈帅,袁万鹏,刘智杰,刘刚. 农机使用与维修. 2016(06)
[6]喷油器孔径对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究[J]. 陈杰,胡启坤,黄加亮. 船舶与海洋工程. 2016(02)
[7]国内外非道路柴油机排放现状分析[J]. 陈雪,李晨贞,钱挺,王红凌. 小型内燃机与车辆技术. 2016(01)
[8]预喷对重载柴油机燃烧与排放影响的试验[J]. 刘贝,成晓北,董世军,殷勇,刘寰,余宏峰. 内燃机学报. 2015(03)
[9]浅析电控高压共轨燃油喷射系统中轨压的判定[J]. 姜进青,胡阳,韦克应. 现代车用动力. 2014(02)
[10]柴油机预喷射策略对燃烧及排放影响的试验研究[J]. 曹科,成晓北. 汽车安全与节能学报. 2013(04)
博士论文
[1]喷油规律对柴油机性能与排放的影响研究[D]. 石秀勇.山东大学 2007
硕士论文
[1]四缸增压中冷柴油机排放控制的模拟及试验研究[D]. 仲达.江苏大学 2016
[2]非道路增压四缸柴油机的排放控制研究[D]. 夏骅.江苏大学 2016
[3]某拖拉机用柴油机燃油系统匹配优化研究[D]. 柯建锋.湖南大学 2016
[4]移动污染源排放清单研究[D]. 李明月.北京理工大学 2016
[5]柴油机燃油分段喷射对缸内燃烧的影响及匹配研究[D]. 孙建国.北京理工大学 2015
[6]EGR率对柴油机燃烧排放性能影响仿真分析[D]. 温永美.重庆交通大学 2012
[7]495柴油机燃烧过程模拟及性能优化[D]. 高学攀.河北工程大学 2011
[8]16V280ZJ型柴油机电子控制燃油喷射系统的仿真研究[D]. 侯春林.大连交通大学 2010
[9]预喷和后喷对柴油机燃烧及排放影响的模拟研究[D]. 朱伟胜.北京交通大学 2010
[10]非道路用直喷柴油机排放物控制研究[D]. 熊锋.武汉理工大学 2009
本文编号：2934220
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 柴油机常规污染物的形成及危害
1.2.1 NOX的生成机理及危害
1.2.2 PM的生成机理及危害
1.2.3 HC的生成机理及危害
1.2.4 CO的生成机理及危害
1.3 非道路用柴油机排放法规
1.4 非道路用柴油机排放控制技术研究
1.4.1 前处理
1.4.2 机内净化
1.4.3 机外净化
1.5 高压共轨电控喷油技术
1.5.1 高压共轨系统的组成及功能特点
1.5.2 多次喷射控制策略
1.6 本课题的研究意义和主要研究内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 非道路用柴油机模型的建立及模拟计算
2.1 AVLBOOST软件的理论基础
2.1.1 柴油机燃烧过程的基本假设
2.1.2 基本方程式
2.1.3 燃烧放热模型
2.2 非道路用柴油机工作模型的建立
2.2.1 非道路用柴油机主要参数
2.2.2 模型的建立
2.2.3 参数的设置
2.2.3.1 总体参数的输入
2.2.3.2 各元件参数的输入
2.2.4 模型准确性的验证
2.3 非道路用柴油机参数计算及分析
2.3.1 喷油器喷孔直径对柴油机性能的影响
2.3.2 主喷定时对柴油机性能的影响
2.4 本章小结
第三章 非道路用柴油机试验装置及研究方法
3.1 试验台架及测量设备
3.2 研究方法
3.2.1 试验方法
3.2.2 试验条件
3.3 本章小结
第四章 柴油机排放试验研究及分析
4.1 喷油器参数对比试验
4.1.1 喷油器喷孔直径对比试验
4.1.2 油嘴伸出量对比试验
4.2 共轨压力对比试验
4.3 主喷定时对比试验
4.4 预喷油量对比试验
4.5 主-预喷间隔角对比试验
4.6 本章小结
第五章 非道路用柴油机优化改进后排放试验
5.1 试验结果
5.2 试验结果分析
5.3 本章小结
第六章 全文总结与工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流动过程的EGR冷却特性研究[J]. 徐晓川,石秀勇,倪计民,童凯麟. 小型内燃机与车辆技术. 2017(04)
[2]长三角地区典型城市非道路移动机械大气污染物排放清单[J]. 鲁君,黄成,胡磬遥,杨强,井宝莉,夏阳,卢滨,唐伟,楼晟荣,陶士康,李莉. 环境科学. 2017(07)
[3]喷油器结构对柴油机NO_X和碳烟排放影响的研究[J]. 仲达,罗福强,夏骅,周群. 机械设计与制造. 2016(08)
[4]基于GT-Power的柴油机进排气系统多目标优化[J]. 刘德辉,石柏军,章雪华. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(07)
[5]非道路第三阶段中小缸径柴油机技术现状及优势对比分析[J]. 陈帅,袁万鹏,刘智杰,刘刚. 农机使用与维修. 2016(06)
[6]喷油器孔径对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究[J]. 陈杰,胡启坤,黄加亮. 船舶与海洋工程. 2016(02)
[7]国内外非道路柴油机排放现状分析[J]. 陈雪,李晨贞,钱挺,王红凌. 小型内燃机与车辆技术. 2016(01)
[8]预喷对重载柴油机燃烧与排放影响的试验[J]. 刘贝,成晓北,董世军,殷勇,刘寰,余宏峰. 内燃机学报. 2015(03)
[9]浅析电控高压共轨燃油喷射系统中轨压的判定[J]. 姜进青,胡阳,韦克应. 现代车用动力. 2014(02)
[10]柴油机预喷射策略对燃烧及排放影响的试验研究[J]. 曹科,成晓北. 汽车安全与节能学报. 2013(04)
博士论文
[1]喷油规律对柴油机性能与排放的影响研究[D]. 石秀勇.山东大学 2007
硕士论文
[1]四缸增压中冷柴油机排放控制的模拟及试验研究[D]. 仲达.江苏大学 2016
[2]非道路增压四缸柴油机的排放控制研究[D]. 夏骅.江苏大学 2016
[3]某拖拉机用柴油机燃油系统匹配优化研究[D]. 柯建锋.湖南大学 2016
[4]移动污染源排放清单研究[D]. 李明月.北京理工大学 2016
[5]柴油机燃油分段喷射对缸内燃烧的影响及匹配研究[D]. 孙建国.北京理工大学 2015
[6]EGR率对柴油机燃烧排放性能影响仿真分析[D]. 温永美.重庆交通大学 2012
[7]495柴油机燃烧过程模拟及性能优化[D]. 高学攀.河北工程大学 2011
[8]16V280ZJ型柴油机电子控制燃油喷射系统的仿真研究[D]. 侯春林.大连交通大学 2010
[9]预喷和后喷对柴油机燃烧及排放影响的模拟研究[D]. 朱伟胜.北京交通大学 2010
[10]非道路用直喷柴油机排放物控制研究[D]. 熊锋.武汉理工大学 2009
本文编号：2934220
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2934220.html
