高强化柴油机燃烧过程的优化研究.pdf

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1、第32卷第3期内燃机工程901．32No。32011年6月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringJune．2011文章编号：1000--0925(2011)03一0032一05高强化柴油机燃烧过程的优化研究徐元利h2。姚春德2(1．天津科技大学汽车服务工程系，天津300222；2．天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072)OptimizationofCombustionProcessforHighPowerDieselEngineXUYuan—lilt-，YAOChun—de2(1．Depa

2、rtmentofAutomotiveEngineeringServices，TianjinUniversityofScienceandTechnology，Tianjin300222，China；2．StateKeyLaboratoryofEngines，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)320042Abstract：Usingsimulationmethodcombinedwithexperiment，thecombustionprocessofahighpow—erdieselenginewasopti

3、mized．Undertheconditionofkeepingthesameenginepowerandeconomy，byusingthesmalldiameterstraight—sidedtoroidalchamber(18scheme)matchedwiththenozzleof8×西0．42mm，thepeakcombustionpressureincylinderisreducedfrom15．5MPato14．5MPa，andtheexcessairratiois10weredfrom2．1to1．9．Asreduced，furth

4、erimprovingthe0概述theresults，theenginereliabilitygetsbetterandtheairfiltersizecanbevehicleweighttarget，motilityandflexibility．摘要：以某大功率柴油机为研究对象，采用仿真和试验相结合的方法，在保持动力性和经济性不变的条件下，通过燃烧过程优化研究，采用小口径直口(1’形1o燃烧室和8×’50．42mm的喷油嘴，将发动机最高燃烧压力从15．5MPa降低到14．5MPa以下，提高了发动机的可靠性；将发动机的过量空气系数从2．1降低到1

5、．9以下，缩小了空气滤的体积，降低了整车的重量，提高了车辆的机动性和灵活性。关键词：内燃机；高强化柴油机；燃烧过程优化；最高燃烧压力；过量空气系数Keywords：ICengine；highpowerdieselengine；combustionprocessoptimization；peakcombustionpressure；excessairratio中图分类号：TK421．2文献标识码：A柴油机工作过程组织好坏直接影响着柴油机动力性、经济性及可靠性。燃烧过程优化可以降低发动机的最高燃烧压力，提高发动机可靠性；提高发动机的空气利用率，缩小空气

6、滤体积，降低整车高度及重量，提高整车的机动性及灵活性。本文采用仿真和试验相结合方法，在保持动力性和经济性不变条件下，通过燃烧过程优化研究，降低发动机最高燃烧压力和过量空气系数，以提高发动机可靠性及军用车辆的机动性和灵活性。1原机的主要技术参数及研究目标原机为1台排量为2．8L、四冲程、水冷、直喷、模拟增压单缸柴油机，它所采用的燃油喷射系统为机械单体泵，可以同时对油量和喷射时刻进行调节控制。标定点和最大扭矩点的性能指标及研究目标见．表1。收稿日期：2009—12—24基金项目：国家自然缸学基金项目(50876075)；教育部博士点基金项目(20080

7、0560040}作者简介：徐元利(1968一】，男，博士，主要研究方向为内燃机燃烧及其废气净化。E—mail：xuyuanli2006@126．com。2011年第3期内燃机工程表1原机的性能指标及研究目标标定点最大扭矩点技术参数原机J目标值原机目标值n／(r·rain一1)2200l500P。／kW9270b／(g·(kW·h)一1)22822l￡，／℃680670声⋯／MPa≤15．5f≤14．5≤15．5≤14．5≤2．1≤1．9≤2．1≤1．92燃烧室的优化研究2．1燃烧室方案的提出通常情况下，直喷式柴油机宜采用直口c-，形燃烧室。这是因为

8、直口∞形燃烧室对进气涡流强度有一定的要求，进气涡流对气缸内混合气的形成及燃烧起着非常重要的作用‘1’2

9、。其次，直口∞形燃