后喷对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究
国六阶段车用柴油机尾气中N2O排放特性的试验研究
0刖言
随着全球汽车保有量的增加，汽车尾气排放 所带来的环境问题也日益凸显。在柴油机排放污染 物中，氮氧化合物（NOx） —直是人们最关注的气 体之一。NOx通常是对NO和NO?的统称，其中 NO占比最大，约9 5%左右，NOx在大气层的强烈 阳光照射下会发生光化学反应，形成光化学烟雾污 染。在这个化合物群体中，还存在着另一种重要的 温室效应气体，即氧化亚氮（n2o） 0目前人们公认 的温室气体，是在《京都议定书》中规定的六种温 室气体，包括二氧化碳（co2）.甲烷（CHJ、
Abstract： Taking a China VI Vehicle Diesel Engine as the test object, the emission characteristics of N20 are analyzed and studied in
the standard test-cycle, WHSC and WHTC. The results show that the use of after-treatment will increase the N20 emission of diesel engine, and the injection of urea will significantly affect the N20 emission. In the standard test—cycle, WHSC and non—regeneration WHTC, the generation of N20 in after-treatment mainly occurs in SCR, and the peak concentration is mainly due to the oxidation reaction of leaked NH3 in ASC. In WHTC of regeneration mode, N20 partly comes from SCR and ASC. Because of the high temperature of exhaust and the high concentration of THC emission, catalytic reaction in DOC is also an important source of N20 emission.
外文翻译-----喷油定时对柴油天然气双燃料发动机排放性影响
本科毕业设计外文翻译外文译文题目：喷油定时对柴油/天然气双燃料发动机排放性影响学院:专业:学号:学生姓名:指导教师:日期:英文原文：译文：Effect of advanced injection timing on emission characteristics of diesel engine running on natural gasO.M.I.NwaforRenewable Energy,2007,32:2361-2368喷油定时对柴油/天然气双燃料发动机排放性影响O.M.I.Nwafor替代能源，2007，32：2361-2368摘要导致全球变暖的温室气体排放日益受人关注，现已证明它主要来源于矿物燃料的燃烧。
科学家一直在寻求绿色的替代燃料，天然气因其辛烷值高、环保性好被认为最有潜力作为柴油机上的替代燃料。
然而进一步研究表明，天然气燃烧速率低，着火延迟长，从而产生高的升功率使柴油机易产生爆燃。
这项实验研究了基于柴油机的双燃料发动机喷油定时对排放性的影响：柴油机标准喷油定时为30° BTDC。
当喷油定时调整为35.5° BTDC时，发动机运转不稳，而当喷油定时变为33.5° BTDC时发动机运行顺畅，特别是在低负荷工况下。
故把33.5° BTDC定为优化喷油定时。
试验表明，虽然燃料消耗略有增加，但着火延迟缩短，CO、CO2排放量降低。
关键词：一氧化碳（CO）；二氧化碳（CO2）；碳氢化合物（HC）排放；着火延迟1引言1997年东京各国首脑会谈关注的焦点是温室气体排放对全球环境的影响。
它能导致洪灾、山体滑坡等，2005年在美国发生的Katrina、Rita和Wilma飓所致。
风就是最好的例证。
这都是由于矿物燃料燃烧产生大量温室气体CO2许多科学家在寻找替代传统矿物燃料的绿色燃料(Nwafor[1]、Lowe and Branhan[2] 、Horie and Mishizawa[3] )，他们不约而同对天然气作为未来柴油机上的替代燃料极为看好。
小型柴油机降低排放性能的试验研究
２ 试验设备和方案
试验用油 ： 普通的市售 ０ 柴油。 ＃
高温 ， 致使 Ｎ ｘ Ｏ 排放量降低。 随着喷油的推迟， 颗粒的排放会增加。如图 ２
所示 ， 供油提前角由一 １推迟至一 ８， ２。 １。排气烟度值 由 ０８增大 至 １１ ． ．左右 ． 增加 了 ３． 供 油提前 角 ７ ％， ５ 每减小 １， 。 烟度值增大 １％ ２ 左右。这主要是由于喷 油的迟后 、 进气压力的升高 ， 使得气缸 内气流运动 强度升高 ， 喷人的燃油有更多的被卷走 ， 冲到气缸 壁上或形成稀燃区， 促使颗粒放增加 ： 另一方面原 因就是提前角的迟后 。使得燃烧到排气时间缩短 ， 以至于生成 的碳 烟进一步 氧化 的机会减少 。 以在 所 采取推迟喷油提前角的措施来降低柴油机 Ｎ ｘ Ｏ 排 放量时 ， 必须采取其他措施来改善燃烧质量。
Ｓ ｎＸｉｙｎ ，Ｊａ ｇＢｉ ｕ ｕ ｉｇ ｉｎ ｎ
（ｉ ｇｕＪ ｎ ｈ ａ Ｅ ｇｎ ｏ， ｔ． ｅｈ ｏ ｇ ｅｔｒ Ｙ ｎｈ ｎ ２０ ２ Ｃ ｉａ Ｊ ｎ ｓ ｉ ｇｕ ｉ ｎｉｅＣ ． Ｌｄ Ｔ ｃｎ ｌ ｙＣ ｎｅ， ａｃ ｅｇ２ ４ ０ ， ｈｎ ） ａ ａ ｏ Ａｂｔａｔ Ｔ ｋｎ ｍ ｍ ｌｎ ｎ ｒａ ｉ ｅ ｅｇｎ ｓｔｅｓ ｄ ｂｅｔ ｔｅｃ ａｇｎ ｆ ｎ ｎ ｍｉ ｉ ｓ ｓ ｔｄ ｄｗ ｅ ｅ ｓｒｃ： ａ ｉｇｓ ｅｓ ａ ｏ－ｏｄｄｅ ｌ ｎｉｅａ ｔ ｙｏｊｃ， ｈ ｈ ｎｉｇｏ ｇ ｅｅ ｓ ｏ ｕ ｉ ｈ ｎｔ ｏ ｌ ｓ ｈ ｕ ｅｉ ｓｎ ｉｓ ｅ ｈ
气 回窜 ， 将油嘴烧坏 ； 提高燃油喷射压力 ， 会提高
燃油流出的初速度 ，增大在喷孔中燃油扰动程度
及流出喷孔后所受到的介质阻力 ，从而使雾化的 细度和均匀度提高 ， 即雾化质量好。 喷油压力的提升， 有利于降低油粒直径 ， 提高
超多喷孔喷射对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响
超多喷孔喷射对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响罗马吉;李辉;缪雪龙;魏明锐【摘要】为实现柴油机的高效低排放燃烧，研究了在晚喷条件下的超多喷孔喷射对高压共轨柴油机喷雾、燃烧和排放特性的影响。
利用KIVA-3V程序，对一台6缸高压共轨柴油机进行三维模拟，并对其进行了试验验证。
结果表明：与传统喷油器相比，超多喷孔喷油器上、下层油束的干涉作用使喷雾形态显得分散很多，这有利于雾化和蒸发。
采用超多喷孔喷油器后，呈预混燃烧。
与传统喷油器方案相比，放热率峰值增大60%，NOx排放增大36%，碳烟生成区域明显减小、峰值下降48%。
在保证动力性的前提下，采用超多喷孔喷油器和废气再循环技术、推迟喷油、提高喷射压力，NOx降低64%，碳烟降低46%。
因而，这种柴油机能够实现高效清洁预混燃烧。
%The effects of ultramultihole injection on spray, combustion, and emission characteristics were investigated for late injection conditions to realize high-efifciency, low-emission combustion in a high-pressure common-rail diesel-engine by ultramultihole injection. A 3-D simulation model was set up for a six-cylinder high-pressure common-rail diesel engine using a KIVA-3V code, and was then experimentaly validated. The results show that the interference between the upper-layer jets and the lower-layer jets of the ultramultihole nozzle makes the spray shape more lfeecy compared with the traditional injector, in favor of the spray atomization and vaporization. The in-cylinder mixture by ultramultihole nozzles distributes more evenly than the mixture using traditional injectors, and the combustion process is mainly premixed combustion. The peak heat release rate increases by 60%, the NOxemission increases by 36%, the soot emission formation region decreases clearly, and the soot emission maximum decreases by 48%. The emission decreases 64% for NOx with 46% for soot, without the power penalty by using the ultramultihole nozzle and exhaust gas recirculation (EGR) technique, the postponing injection, and the increasing injection pressure. Therefore, high-efifciency clean premixed combustion can be realized in a high-pressure common-rail diesel-engine with ultramultihole technology.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】7页(P378-384)【关键词】柴油机;高压共轨;超多喷孔喷油器;晚喷;NOx排放;碳烟排放【作者】罗马吉;李辉;缪雪龙;魏明锐【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国;中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所，无锡 214063，中国;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070，中国; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070，中国【正文语种】中文【中图分类】TK421传统柴油机的扩散燃烧过程中，存在氮氧化物(NOx)和碳烟 (soot)排放的折中(trade-off)关系，制约了柴油机的发展。
燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究
燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究滑海宁;张全长【摘要】本文就燃烧相位CA50对柴油机低温燃烧性能和排放的影响进行试验研究.结果表明,CA50在上止点附近时,指示热效率最高,燃油消耗率最低,但最大压力升高率也最高,工作粗暴.随着CA50的推迟,CO和碳烟的排放升高,THC和NOx排放降低.为满足更严格的排放标准,可在小EGR率时采取晚喷方式;大EGR率时采取早喷方式.为兼顾性能和排放,在本研究的工况下,最佳的CA50为上止点后4°CA.喷油控制策略主要取决于爆发压力的限制和对原始排放的要求,EGR和喷油策略共同决定燃烧相位CA50.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2014(036)003【总页数】6页(P264-268,281)【关键词】柴油机;燃烧相位;低温燃烧;废气再循环;控制策略【作者】滑海宁;张全长【作者单位】长安大学汽车学院,西安710064;长安大学汽车学院,西安710064【正文语种】中文前言随着排放法规的日益严格，排气后处理装置已成为柴油车必不可少的装备。
但考虑到后处理器的转换效率、耐久性和运营成本等因素，应以机内净化为主，即通过改善燃烧降低排放。
由于传统燃烧存在着NOx和碳烟之间的矛盾关系，因此须采用新型的燃烧方式，其中，柴油机低温燃烧(LTC)近年来在国内外得到广泛的研究[1-5]。
柴油机低温燃烧的特征可以概括为EGR与喷油策略控制的大比例预混合的低温燃烧过程。
通过大量的EGR，使燃油与空气充分混合，同时降低缸内燃烧温度，可以同时实现极低的NOx和碳烟排放，但也面临CO和THC排放较高、热效率较低等问题。
为了提高柴油机热效率，必须将燃烧放热时刻控制在一个合理的范围内。
而CA50(50%累积放热量所对应的曲轴转角)是描述发动机燃烧过程的关键参数[6]。
本文中通过改变燃烧相位，即在不同的EGR率下，使CA50分别保持在上止点、上止点后4°CA、7°CA和10°CA等不同时刻，研究燃烧相位对柴油机低温燃烧性能和排放的影响。
双层喷孔喷油器喷油压力对增压柴油机排放影响的研究
采 用 离散液 滴模 型 （ Ｄ 模 拟缸 内的 喷雾 过程 。 Ｄ Ｍ）
．
喷油 时刻 ：６ Ｂ Ｄ １ 。Ｔ Ｃ
Ｄ Ｍ 不考 虑全 部 油滴 ， 处理其 中若干 具有 代 表性 的 Ｄ 只
要 ： 双层 喷 孔 喷油 器 能 扩大 喷 油 的空 间分 布 范 围， 有利 于 混合 气 的 形成 。喷 油 压 力作 为此 类 喷油 器 的 重要
物 理参 数 ， 烈地 影 响 着喷 射 燃油 的雾 化效 果 ， 而对 缸 内燃油 燃 烧 以及 排 放 特 性 产 生显 著 的影 响 。为 此 ， 用 强 进 利 三 维 Ｃ Ｄ软件 ＦＲ Ｆ Ｉ Ｅ对 一 台带 双 层 喷孔 喷 油器 的增 压式 直 喷 柴油 机 进行 了缸 内燃 烧 和 排放 模 拟计 算 ； 时 ， 同 分析 研 究 了喷 油 压 力对 缸 内三 维 流场 、 油 蒸 发 、 滴 滴 径 以及 Ｎ ｘ和碳 烟 等 的影 响 规律 ， 对 模拟 计 算 的 示 功 图 和 燃 油 Ｏ 并 排 放结 果 进行 了实 验验 证 。计 算 结 果表 明 ， 高 喷油 压 力 能促 进燃 油 的 缸 内 蒸发 ， 小 油 滴 的索 特 平 均 直径 ， 提 减 提 高 缸 内平 均温 度 ， Ｎ ｘ排 放 升 高 而碳 烟 排放 降 低 。实 验结 果 证 明 了计 算 模 型 的可 靠性 。 使 Ｏ
关 键 词 ：增 压柴 油机 ；双 层 喷 孔 喷 油 器 ；喷 油 压 力 ；Ｎ ｘ和碳 烟 Ｏ
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ １ ． Ｋ １ ８ 文献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ） １— １ ３一 ６ ８ Ｘ（ ０ １ ０ ０ ７ Ｏ
０ 引 言
喷油参数对共轨柴油机排放影响的试验研究
喷油参数对共轨柴油机排放影响的试验研究张珠元; 林浩; 沈黎明; 罗福强【期刊名称】《《机械设计与制造》》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】4页(P53-56)【关键词】共轨柴油机; 预喷射; 排放; EGR【作者】张珠元; 林浩; 沈黎明; 罗福强【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江 212013; 江苏四达动力机械集团有限公司江苏无锡 214187【正文语种】中文【中图分类】TH16; TK421.51 引言近年来出现的雾霾天气都与汽车尾气排放有着一定的联系。
因此为了满足日益严格排放法规，需要更加行之有效的排放控制措施。
电控高压共轨燃油喷射系统由于其可以灵活的调节燃油喷射参数，能够显著地改善燃油的喷雾特性和燃烧进程[1]。
电控高压共轨的核心技术为多次喷油策略，与EGR配合使用可对柴油机的燃烧和排放有明显的改善作用，配合相应的后处理技术措施，可满足国Ⅳ、Ⅴ以及更加严格的排放标准。
因此，在喷油参数上进行有效控制、优化油气混合速率是实现清洁燃烧关键技术之一[2]，而EGR能显著降低NOx的排放，所以开展电控高压共轨多次喷油策略结合EGR的试验研究具有很好的应用前景。
由于计算机模拟技术的不断成熟，用模拟软件进行整车测试循环，推算出柴油机的主要运行工况并在台架上进行试验已成为可能。
所以在轻型车开发中，可利用汽车仿真软件进行模拟转鼓试验，在柴油机的主要运行区域推算出对应稳定工况点的分布，并通过台架试验重点优化柴油机特征工况点，再经过公式计算推导出排放加权结果，用台架上的排放结果来计算整车得总排值。
这样做的优点在于可以减少转鼓试验的次数，缩短开发周期、减少项目开支。
2 试验装置及试验方案2.1 试验装置试验以一台轻型车用电控高压共轨直喷柴油机为样机，其主要技术参数，如表1所示。
主要试验设备有湘仪CAC250测功机、HORIBA公司MEXA7200型排气分析系统、AVL735S油耗仪及AVL415S烟度计。
废气再循环对柴油机性能影响的试验研究
０ 引 言
柴油机比汽油机具有较 高的经济性和动力性 ，
连杆长度／ ｍ ｍ 缸数 排量／Ｌ 压缩 比 最大扭矩／ （ Ｎ・ ｍ）
、
ｌ ４ ９
进 气
点， 如此便会导致柴油机的指示热效率下降和指示
氧 浓 度 喷 油 缸 聪 传 感 排 气
油耗 的增 加 ， 分 别 如 图 ７和 图 ８所 示 ．
仪
排 气
图 １ 试 验 系统 图
－
６ ０ ． ５ ０
． ４ ０
． ３ ０ － ２ ０ ． １ ０ ０
１ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０
５ ２
佳 木 斯 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
２ ０ １ ４ 血
２ 试 验 结 果 和分 析
为 了探索 Ｅ Ｇ Ｒ率对 柴油 机燃 烧过程 和 排放 物
知， 随着 Ｅ Ｇ Ｒ率的增大 ， 缸内压力和温度均降低． 放 热过程出现明显的滞后， 同时放热率的峰值降低． 图５和 图 ６给出 了不 同 Ｅ Ｇ Ｒ率下 ， 滞燃期和
放物的生成造成影响． 本文基于４ Ｄ ２ ０柴油机 ， 重点开展 了不同的 Ｅ Ｇ Ｒ率对柴油机性能影响的研 究． 分析试验结果发现 ， 随着 Ｅ Ｇ Ｒ率的增大， 燃烧滞燃期增长 ， 缸 内压力和缸 内温度降低 ， 放热率 峰值降低 ， 热效率下降； Ｎ Ｏ ｘ 排放随着 Ｅ Ｇ Ｒ率的增大而急剧下降； ｓ ｏ ｏ ｔ 排放随 着 Ｅ Ｇ Ｒ率的增 大 而增大； Ｃ Ｏ和 Ｈ Ｃ排放随着 Ｅ Ｇ Ｒ率的增大而增大．
Ｅ Ｇ Ｒ率 （ ％）
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1 试验装置及研究方法
本研究在一台六缸增压共轨发动机上进行，对 第六缸进行了改造，独立出其进、排气系统，其余 五缸保持不变，发动机参数如表 1 所示。
从图 4 可知，主燃烧放热率差别不大，随着后 喷时刻推移，后喷燃烧相位也相应推迟，且 EGR 率较大时，滞燃期较长。结合前面的排放分析可知， 后喷对发动机性能的影响，是由 EGR 率的大小和 燃烧相位决定的。
RoHR(J/deg) RoHR(J/deg)
250 200 150 100 50
0
-10
总喷油量：50mg/cyc
0
0
10
20
30
40
50
60
Crank Angle(deg.ATDC)
图 4 不同 EGR 率下的放热率
图 5 为不同后喷时刻的指示燃油消耗率，从图 可知，和没有后喷时相比，后喷时刻较早时 (3.8deg.ATDC 和 9.8deg.ATDC)油耗率降低，后喷时 刻较晚时(１５.8deg.ATDC 和２１.8deg.ATDC)油耗 率升高。这主要和燃烧是否充分有关，当后喷较早 时，缸内温度较高，较多的 CO 和 THC 被氧化，提 高了燃烧效率，从图中的 CO 和 THC 排放缩小图可 看出，油耗率的变化是和 CO 及 THC 的变化趋势是 一样的。
CSICE2009-019
NOx(g/kwh)
smoke(FSN)
总喷油量：50mg/cyc 后喷油量：9mg/cyc
10
主喷时刻:-10deg.ATDC
后喷时刻:
8
3.8deg.ATDC
9.8deg.ATDC
15.8deg.ATDC
21.8deg.ATDC
6
No post-injecion
4
2
0
0
后喷油量：9mg/cyc
EGR Rate:42% 后喷时刻:
3.8deg/ATDC 9.8deg/ATDC 15.8deg/ATDC 21.8deg/ATDC
250
EGR Rate:60%
后喷时刻:
200
3.8deg/ATDC 150
9.8deg/ATDC 15.8deg/ATDC 100
21.8deg/ATDC 50
CO(g/kwh)
后喷油量：9mg/cyc
total injection mass:50mg/cyc post-injecion mass:9mg/cyc 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 0
1
10
20
30
40
50
60
70
EGR Rate(%)
(c)
total injection mass:50mg/cyc post-injecion mass:9mg/cyc
8
7 6
5 4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
EGR Rate(%)
(d)
图 3 喷油时刻对排放的影响
些，缸内温度较低，达不到 CO 的氧化温度，造成燃 烧不充分
图 4 是在ＥＧＲ率分别为 42%和 60%时，在不 同后喷时刻下的放热率。由图 2(b)知，和无后喷相 比，在ＥＧＲ率为 42%时，加入后喷后烟度为变大； 在 EGR 率为 60%j 时，加入后喷烟度为变小。
图 1 是试验装置示意图，通过调节背压阀，可 以改变 EGR 率，EGR 率大小由 Horiba MEXA-7100DEGR 排气分析仪监视。喷油由一套电控系统控制，可灵 活调节喷油量、喷油时刻、轨压等参数。缸内压力 采集采用了自行开发的缸压采集及放热率实时处理 系统完成，气体测量采用 Horiba MEXA-7100DEGR 排气分析仪，烟度测量采用了 AVL415 烟度计。
2.5
2.0
1.5
1.0
40
50
60
70
EGR Rate(%) (b)
总喷油量：50mg/cyc 后喷油量：9mg/cyc
主喷时刻:-10deg.ATDC 100 后喷时刻:
3.8deg.ATDC
9.8deg.ATDC
80
15.8deg.ATDC
21.8deg.ATDC
No post-injecion 60
10
20
30
40
50
60
70
EGR Rate(%)
(a)
总喷油量：50mg/cyc 后喷油量：9mg/cyc
5.0
主喷时刻:-10deg.ATDC
4.5 后喷时刻:
4.0
3.8deg.ATDC
9.8deg.ATDC
3.5
15.8deg.ATDC
21.8deg.ATDC
3.0
No post-injecion
中国内燃机学会燃烧节能净化分会 2009 年学术年会
CSICE2009-019
后喷对柴油机燃烧和排放性能影响的试验研究1
张全长 尧命发 郑尊清 张鹏
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072；
摘要：后喷是降低碳烟排放的一个重要手段。在固定的主喷时刻下，通过改变后喷油量和后喷
时刻，本文对不同 EGR 率时后喷对柴油机燃烧和排放性能的影响做了研究。结果表明，后喷时刻和 后喷油量对 NOx 排放影响都不大，特别是在高 EGR 的条件下；后喷时刻对碳烟的影响主要和 EGR 率 有关，EGR 率较低时，随后喷时刻推迟，碳烟排放会升高，而 EGR 率较高时，随后喷时刻推迟，碳 烟排放会降低；EGR 率较低时，后喷油量对碳烟排放影响较小，而在高 EGR 下，随后喷油量变大， 碳烟排放降低。后喷油量对 CO 和 THC 排放影响不大，在高 EGR 率时，推迟后喷时刻或增加后喷油 量会增加 CO 排放。后喷对排放的影响主要和 EGR 率大小和燃烧相位有关。
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
70
EGR Rate(%)
(c)
总喷油量：50mg/cyc 后喷油量：9mg/cyc
15
14 主喷时刻:-10deg.ATDC 13 后喷时刻:
3.8deg.ATDC
12
9.8deg.ATDC
11
15.8deg.ATDC
10
21.8deg.ATDC
9
No post-injecion
喷油速率
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
-0.006
-0.004
-0.002
12 3 t1 t2
0.000
时间
0.002
0.004
0.006
图 2 喷油规律
2.1 后喷时刻的影响 图 3(a)-(d)是在压缩比为 16、进气压力为
1.9bar、主喷时刻为上止点前 10 度、后喷油量为 9mg/cyc 时，在不同的后喷时刻下 NOx、碳烟、CO 和 THC 排放图。
由图 3(c)-(d)可知，后喷的有无或后喷时刻在 大多数情况下对 CO 和 THC 排放影响是较小的，只是 当后喷时刻为 21.8deg.ATDC 时，在较高 EGR 率时 CO 和 THC 排放高些，特别是ＣＯ，随着后喷时刻的 推移，排放相应增加。如前面所述，后喷时刻较晚
2 试验结果
中国内燃机学会燃烧节能净化分会 2009 年学术年会
图 5 指示燃油消耗率
图 6 是在不同后喷时刻下的 IMEP。由图可知， 和无后喷相比，当后喷较早即接近主喷时，IMEP 是变大的，而当后喷较晚时，IMEP 会变小。当 EGR 率超过 50%时，IMEP 会迅速降低。
研究表明，采用 EGR 后，由于缸内最高燃烧燃 烧温度降低，NOx 排放可以大幅降低[1-3]，因此，EGR 成为控制 NOx 排放的最有效措施[4-5]。不过由于采取 EGR 后，氧浓度降低，缸内燃烧温度降低，增加了 碳烟的形成，减小了碳烟的氧化，碳烟排放会增加。
要解决碳烟增加这一问题，有两个可能的方 法，一是使用后处理技术；二是采取灵活的喷油方 式。研究表明，多次喷射是降低碳烟排放的一个有 效手段[6-9]，采取合适的喷油模式后，碳烟排放可以 降低高达 50%。
本试验发动机转速固定在 1400r/min，循环喷 油量为 50mg/cyc。当喷油量和喷油提前角固定时， 调节背压阀，改变 EGR 率，直到第六缸“失火”。
表 1 发动机参数
缸径 冲程 连杆长度 压缩比 排量 进气门关闭时刻 喷孔数 喷孔直径 喷束夹角 喷射系统 轨压
105mm 125mm 210mm 16:1 1081.8cm3 -137 deg ATDC 7 0.17 mm 155 deg Common Rail 1600bar
作者简介：张全长（1981-），男，博士研究生；研究方向：柴油机低温燃烧机理；Email: bmd_2007@ 基金资助：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007BC210002)
中国内燃机学会燃烧节能净化分会 2009 年学术年会
CSICE2009-019
2
3
1
EGR
排气 13
关键词：废气再循环；排放；后喷
引言
柴油机具有良好的经济性和动力性，得到了越 来越广泛的应用。但由于柴油机的 NOx 和碳烟排放 存在“trade-off”的关系，很难同时降低这两种排 放。为了能满足越来越严格的排放法规，柴油机需 要一种有效的技术能同时降低 NOx 和碳烟排放，废 气再循环(EGR)有可能成为解决这一难题的有效手 段。