潍柴WP3柴油机国Ⅳ性能开发

发布时间：2017-10-07 01:08

  本文关键词：潍柴WP3柴油机国Ⅳ性能开发

  更多相关文章： 柴油机 性能仿真 DOE配置选型 多次喷射 后处理选型

【摘要】：当今社会随着汽车保有量急剧增加,汽车尾气排放严重影响着人体健康和生态环境,相关研究表明汽车尾气已成为中心城市雾霾现象的“罪魁祸首”。以北京为例,最新的数据显示,北京雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%、燃煤占16.7%、扬尘占16.3%、工业占15.7%,由此可见发动机的尾气排放已成为雾霾的主要组成部分。随着近几年雾霾现象的日益加重,发动机的排放问题越来越受到人们的关注,国家和地区政府也不断推出新的排放法规来限制发动机排放,改善环境。越来越严格的排放法规对内燃机技术不断提出新的挑战,如何在保证柴油机高热效率的同时降低有害排放是目前柴油机性能开发工作面临的主要问题。本文研究的潍柴WP3柴油机,是在引进的意大利VM-D系列机械泵工程机械二阶段柴油机基础上通过优化本体结构,重新匹配BOSCH高压共轨系统而生产的满足国Ⅳ阶段排放法规的车用柴油机。围绕降低柴油机有害排放,以WP3增压中冷、高压共轨柴油机为研究对象探讨采用EGR结合DOC+POC后处理方案实现国Ⅳ排放的可行性。同时从三维CFD性能仿真,DOE配置选型,多次喷射、排放标定等多个方面,研究降低发动机原机排放、优化噪声的方法和措施,并通过合理匹配后处理系统最终满足国Ⅳ排放的性能开发过程。最终开发结果表明,通过前期的性能仿真及配置选型工作可明显地减少柴油机原机排放,从而降低对后处理系统的依赖;结合多次喷射技术能获得比单次喷射策略更好的NOx和PM的折中关系;合理的排放标定和后处理匹配可优化噪声、振动并有效降低柴油机排放。对于车用柴油机而言,采用EGR+TDI+DOC+POC的技术路线,完全可以达到国Ⅳ的排放要求。
【关键词】：柴油机 性能仿真 DOE配置选型 多次喷射 后处理选型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.172
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 排放法规12-15
• 1.3 柴油机排放控制手段15-16
• 1.4 本课题研究内容和意义16-19
• 1.4.1 本课题对象16-17
• 1.4.2 本课题目标17-18
• 1.4.3 本课题研究意义18-19
• 第2章 性能仿真、配置选型19-29
• 2.1 活塞燃烧室方案仿真计算19-20
• 2.2 增压器选配及仿真计算20-27
• 2.2.1 几个重要的参数介绍22-23
• 2.2.2 增压器计算公式23-24
• 2.2.3 增压器参数的获取24-26
• 2.2.4 柴油机与增压器匹配的判断依据26-27
• 2.3 缸盖涡流比方案选择27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 DOE试验设计及分析29-41
• 3.1 DOE试验方案设计29-31
• 3.2 排放试验工况分析31-33
• 3.3 DOE点的选取33
• 3.4 DOE试验数据的分析33-38
• 3.4.1 进行DOE试验的喷油器33-35
• 3.4.2 试验数据的分析35-38
• 3.5 本章小结38-41
• 第4章 多次喷射对柴油机性能排放的影响41-53
• 4.1 多次喷射策略41
• 4.2 BOSCH高压共轨喷射系统41-42
• 4.3 预喷对噪声的影响42-45
• 4.4 预喷对排放和油耗的影响45-48
• 4.5 后喷射对排放的影响48-51
• 4.6 本章小结51-53
• 第5章 带后处理的排放试验及排放定型53-61
• 5.1 后处理原理分析53-56
• 5.1.1 柴油机氧化催化器（DOC）53-54
• 5.1.2 柴油机微粒氧化催化器（POC）54
• 5.1.3 陶瓷POC与金属POC原理分析54-56
• 5.2 抗烧结能力对比56
• 5.3 整车道路试验背压升高曲线56-58
• 5.4 WP3柴油机国Ⅳ排放开发结果58-59
• 5.5 本章小结59-61
• 第6章 全文总结及工作展望61-65
• 6.1 全文总结61-62
• 6.2 工作展望62-65
• 参考文献65-71
• 作者简介71-73
• 致谢73

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