含氧燃料与缸内氧浓度分布对柴油机燃烧与排放的影响
发布时间：2021-08-10 11:25
分层EGR技术可灵活控制缸内氧气浓度的空间分布,通过合理控制缸内氧浓度及其分布形式,能够在不引起微粒排放增加的前提下降低NOx排放。同时,大量研究表明,使用含氧燃料可以大幅降低柴油机碳烟排放。因此,本文利用不同分子结构的含氧燃料与缸内氧浓度分布形式相结合,试验研究含氧燃料（燃料氧）与缸内氧浓度分层（环境氧）复合作用机制对压燃式发动机稳态及瞬态工况下燃烧和排放物生成的影响规律,揭示缸内活化分层对燃烧及颗粒物生成的影响规律和作用机制,探索压燃式发动机实现高效清洁燃烧的途径。本文以四气门高压共轨柴油机为试验原机,通过对进气系统进行改造,优化进气条件,开发了分层EGR控制系统,建立了发动机分层活化可控压燃燃烧及排放特性测试平台,从而实现缸内氧浓度分布形式和燃烧的主动控制和调节。利用CFD仿真分析得到了缸内排放物原始生成场和目标废气引入方式。在此基础上,试验探究了不同氧浓度分布形式对柴油机燃烧与排放物的影响规律。结果表明,与均质引入废气方式相比,采用螺旋气道加导管的废气引入方式在缸内形成的氧浓度分布形式使得缸内最高燃烧温度有所降低,且在一定的缸内氧浓度范围下能够实现保证热效率的同时降低NOx和微...
【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】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国原油进口量（亿吨）
图 1.2 我国历年原油对外依存度的变化趋势计在未来相当长的一段时间内内燃机仍将是主要的动力来源，后一段时间内仍旧是最有潜力且效果最好的节能减排的行业。燃机的热效率变成了国际上主要相关研究机构的研发重点，并把内燃机的热效率达到 60%作为短期的目标，而其长期奋斗的]。所以，开发内燃机相关的节能技术意义重大。燃机排放物是城市大气中氮氧化物和可吸入颗粒物的主要来源（包括柴油机和汽油机）的主要有害排放物包括 NOx、微粒、排放物对人体健康危害极大。大量研究表明，长期吸入内燃机排致器官癌变。同时，汽车尾气中排放的二氧化碳也占到大气中12%以上。面对日益严峻的环境污染问题和全球气候变化问题，了一系列污染物排放标准和温室气体法规。 2016 年公布了国六排放法规终稿，图 1.3 为国六轻型车排放法
图 1.3 国六排放标准目前，世界上主要国家和地区均出台了相关法规限值机动车的二氧化碳排放，且均设定了机动车油耗目标和二氧化碳减排目标。图 1.4 是世界主要国家和地区二氧化碳排放量降低时间表。其中，中国的乘用车二氧化碳排放值降低目标是年均降低 5%[7]。各国和地区在新欧洲行驶循环(NEDC)标准下二氧化碳的排放目标是2021 年欧洲为 95g/km，2020 年中国为 117g/km，2020 年日本为 122g/km，2025年美国为 97g/km。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车用内燃机技术发展趋势[J]. 苏万华,张众杰,刘瑞林,乔英俊. 中国工程科学. 2018(01)
[2]基于PLIF光学测量的排气回流EGR分层效果[J]. 韩林沛,洪伟,苏岩,解方喜,李宏涛,杨俊伟. 内燃机学报. 2016(03)
[3]中国新能源汽车的研发及展望[J]. 欧阳明高. 科技导报. 2016(06)
[4]洛伦兹曲线在柴油机CFD分析中的应用[J]. 沈照杰,崔文政,刘忠长,韩永强,田径,杨建国. 内燃机学报. 2015(04)
[5]聚甲氧基二甲醚与柴油混合燃料的燃烧与排放特性[J]. 王志,刘浩业,张俊,王建昕,帅石金. 汽车安全与节能学报. 2015(02)
[6]时序进气柴油机缸内分层与燃烧排放特征数值分析[J]. 沈照杰,崔文政,刘忠长,韩永强,田径,杨建国. 农业机械学报. 2015(09)
[7]柴油机燃用不同含氧掺混燃料燃烧火焰自发光研究[J]. 张鹏,唐青龙,陈贝凌,刘海峰,尧命发. 内燃机学报. 2014(06)
[8]掺混比例和喷油压力对柴油/正丁醇低温燃烧的影响[J]. 郑尊清,黎长乐,刘海峰,孔令存,岳朗. 内燃机学报. 2014(02)
[9]正丁醇燃料特性对柴油机低温燃烧影响的机理[J]. 郑尊清,李善举,刘海峰,尧命发,徐佳,杨彬彬. 内燃机学报. 2013(02)
[10]均质压燃与低温燃烧的燃烧技术研究进展与展望[J]. 尧命发,刘海峰. 汽车工程学报. 2012(02)
博士论文
[1]均质EGR及基于排气回流的分层EGR在GDI发动机部分负荷的应用研究[D]. 韩林沛.吉林大学 2016
[2]生物质含氧燃料对碳烟生成影响的光学诊断研究[D]. 张鹏.天津大学 2014
[3]车用柴油机燃烧过程分析及EGR分层研究[D]. 沈照杰.吉林大学 2013
[4]柴油机燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃烧与排放研究[D]. 任毅.西安交通大学 2007
硕士论文
[1]压燃式发动机缸内氧浓度分布对排放物生成的影响研究[D]. 刘仙.吉林大学 2018
[2]汽油机EGR分层模式下燃油喷射策略匹配研究[D]. 代春雨.吉林大学 2017
[3]缸内EGR分层对燃烧及排放影响的模拟仿真分析[D]. 聂鑫.吉林大学 2017
[4]分层EGR控制参数对GDI发动机性能影响的研究[D]. 姜北平.吉林大学 2015
本文编号：3333974
【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】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国原油进口量（亿吨）
图 1.2 我国历年原油对外依存度的变化趋势计在未来相当长的一段时间内内燃机仍将是主要的动力来源，后一段时间内仍旧是最有潜力且效果最好的节能减排的行业。燃机的热效率变成了国际上主要相关研究机构的研发重点，并把内燃机的热效率达到 60%作为短期的目标，而其长期奋斗的]。所以，开发内燃机相关的节能技术意义重大。燃机排放物是城市大气中氮氧化物和可吸入颗粒物的主要来源（包括柴油机和汽油机）的主要有害排放物包括 NOx、微粒、排放物对人体健康危害极大。大量研究表明，长期吸入内燃机排致器官癌变。同时，汽车尾气中排放的二氧化碳也占到大气中12%以上。面对日益严峻的环境污染问题和全球气候变化问题，了一系列污染物排放标准和温室气体法规。 2016 年公布了国六排放法规终稿，图 1.3 为国六轻型车排放法
图 1.3 国六排放标准目前，世界上主要国家和地区均出台了相关法规限值机动车的二氧化碳排放，且均设定了机动车油耗目标和二氧化碳减排目标。图 1.4 是世界主要国家和地区二氧化碳排放量降低时间表。其中，中国的乘用车二氧化碳排放值降低目标是年均降低 5%[7]。各国和地区在新欧洲行驶循环(NEDC)标准下二氧化碳的排放目标是2021 年欧洲为 95g/km，2020 年中国为 117g/km，2020 年日本为 122g/km，2025年美国为 97g/km。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车用内燃机技术发展趋势[J]. 苏万华,张众杰,刘瑞林,乔英俊. 中国工程科学. 2018(01)
[2]基于PLIF光学测量的排气回流EGR分层效果[J]. 韩林沛,洪伟,苏岩,解方喜,李宏涛,杨俊伟. 内燃机学报. 2016(03)
[3]中国新能源汽车的研发及展望[J]. 欧阳明高. 科技导报. 2016(06)
[4]洛伦兹曲线在柴油机CFD分析中的应用[J]. 沈照杰,崔文政,刘忠长,韩永强,田径,杨建国. 内燃机学报. 2015(04)
[5]聚甲氧基二甲醚与柴油混合燃料的燃烧与排放特性[J]. 王志,刘浩业,张俊,王建昕,帅石金. 汽车安全与节能学报. 2015(02)
[6]时序进气柴油机缸内分层与燃烧排放特征数值分析[J]. 沈照杰,崔文政,刘忠长,韩永强,田径,杨建国. 农业机械学报. 2015(09)
[7]柴油机燃用不同含氧掺混燃料燃烧火焰自发光研究[J]. 张鹏,唐青龙,陈贝凌,刘海峰,尧命发. 内燃机学报. 2014(06)
[8]掺混比例和喷油压力对柴油/正丁醇低温燃烧的影响[J]. 郑尊清,黎长乐,刘海峰,孔令存,岳朗. 内燃机学报. 2014(02)
[9]正丁醇燃料特性对柴油机低温燃烧影响的机理[J]. 郑尊清,李善举,刘海峰,尧命发,徐佳,杨彬彬. 内燃机学报. 2013(02)
[10]均质压燃与低温燃烧的燃烧技术研究进展与展望[J]. 尧命发,刘海峰. 汽车工程学报. 2012(02)
博士论文
[1]均质EGR及基于排气回流的分层EGR在GDI发动机部分负荷的应用研究[D]. 韩林沛.吉林大学 2016
[2]生物质含氧燃料对碳烟生成影响的光学诊断研究[D]. 张鹏.天津大学 2014
[3]车用柴油机燃烧过程分析及EGR分层研究[D]. 沈照杰.吉林大学 2013
[4]柴油机燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃烧与排放研究[D]. 任毅.西安交通大学 2007
硕士论文
[1]压燃式发动机缸内氧浓度分布对排放物生成的影响研究[D]. 刘仙.吉林大学 2018
[2]汽油机EGR分层模式下燃油喷射策略匹配研究[D]. 代春雨.吉林大学 2017
[3]缸内EGR分层对燃烧及排放影响的模拟仿真分析[D]. 聂鑫.吉林大学 2017
[4]分层EGR控制参数对GDI发动机性能影响的研究[D]. 姜北平.吉林大学 2015
本文编号：3333974
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3333974.html
