增压中冷柴油机EGR数值模拟与试验研究

建立了带废气再循环(EGR)系统的增压中冷柴油机工作过程热力学计算模型,并进行数值模拟,模拟计算与试验结果表明两者基本吻合,误差在合理范围内。在此基础上,研究EGR在不同工况下对柴油机动力性、经济性和排放性的影响,并根据柴油机的综合性能对各工况下最佳EGR率进行优化,得出理想的EGR控制MAP图。最后按照模拟计算结果搭建试验平台,并进行试验研究。研究结果表明:13工况排放测试循环工况的NOx和碳烟排放分别为3.0g/(kW.h)和0.45g/(kW.h),满足欧Ⅳ排放法规的要求。     

柴油机实现高EGR率方法的计算分析

废气再循环是简单有效地减少NOx排放的方法。本文讨论了在柴油机中实现EGR的方法,并以一台4缸柴油机为例计算了不同工况条件下高、低压EGR系统的柴油机性能参数变化情况。结果表明：低压EGR系统在NOx排放上优于高压EGR系统;在高压EGR系统中,背压阀的位置对柴油机性能有一定影响;带有稳压箱的低压EGR系统在相同EGR率下油耗增加和功率损失最小。     

内部EGR在增压柴油机的应用研究

以CA6DF3—24柴油机为研究对象，提出了3种能够实现内部EGR的结构设计方案，利用GT—POWER软件建立了上述结构的仿真模型，模拟研究了3种结构能够达到的EGR率、NOx排放和油耗率特性。根据模拟计算结果从上述方案中优选出在排气凸轮上增加一个小凸轮，使排气门二次开启的最优设计方案。最后通过发动机试验研究了内部EGR对柴油机动力性、经济性和排放性能的影响。试验结果表明：内部EGR可有效降低柴油机的NOx排放量，但对排气烟度产生不利影响。     

利用EGR降低柴油机排放的研究

介绍了废气再循环（ＥＧＲ）降低柴油机ＮＯｘ排放的原理和控制方法,考察了不同工况下柴油机废气污染物的排放分布情况,并进行了柴油机废气再循环的试验。试验结果表明,在柴油机稍作更改,成本增加不多的基础上,采用ＥＧＲ能够较有效地降低ＮＯｘ排放。     

废气再循环在柴油机中的应用

本文回顾了废气再循环（EGR）在减少排放，特别是减少NOx排放上的潜力以及限定这一技术的应用范围。详细分析了RGR装置对柴油机的排放和性能的影响，通过深入分析，发现在柴油机进气中引入废气再循环（EGR），相当如置换了部分吸入的空气，这种方式能充分减少NOx的排放。因此，废气再循环的使用是最有效改善尾气排放的技术措施之一。     

EGR与富氧进气控制柴油机排放的机理探讨

通过试验研究，考察了废气再循环加富氧进气同时控制ＮＯＸ和碳烟排放的可行性。试验中通过逐步增加ＣＯ２及Ｏ２流量，查明了进气成份变化对ＮＯＸ，碳烟，ＣＯ，ＨＣ等有害排放物以及有效燃油消耗率ｂｃ，平均有效压力ｐｃ，滞燃期，绝热指数的影响，然后用ＫＩＶＡ程序对燃烧火焰温度和ＮＯ浓度进行了模拟计算。     

具有自动控制功能的柴油机EGR系统的研制

研究了与柴油机匹配的电控废气再循环系统,进行了电控EGR系统中的部分硬件、硬件电路设计和软件的编写,EGR的实现方式和EGR系统与柴油机匹配的问题.试验用柴油机在使用了自行设计的电控EGR系统后,实现了整个转速、负荷范围内EGR率的自动控制.13工况排放测试结果表明:采用EGR系统,NOx排放降低26.7 %、微粒总量和HC排放几乎不变、CO排放上升15.5 %.     

高压共轨柴油机EGR控制逻辑设计与控制脉谱标定

为了在满足排放法规限值的前提下,尽可能地降低油耗,设计了EGR的控制逻辑。EGR控制系统采用前馈控制与闭环控制相结合的形式,外环控制回路以设定的新鲜空气量作为输入,在线计算EGR阀的开度,间接调节EGR率。通过柴油机排放试验标定了EGR控制的脉谱,并进行了EGR控制的验证试验。结果表明,EGR控制逻辑运行稳定,控制参数易于标定。     

基于EGR的国Ⅳ柴油机燃烧系统开发

在一台国Ⅲ柴油机上进行了基于EGR的满足国Ⅳ排放的柴油机燃烧系统开发。在基于VGT的EGR系统的基础上,系统研究了燃烧室参数、EGR率和喷油参数等对柴油机性能和排放的影响,确定了最终的国Ⅳ燃烧系统优化方案。研究表明,降低压缩比并对燃烧室结构进行优化,可以明显改善NOx和烟度之间的折衷;在该EGR系统上的某些工况下出现了NOx和烟度随着喷油定时的推迟而同时降低的趋势;通过综合优化,气体排放已达到国Ⅳ标准,碳烟有很大幅度的降低,十三工况加权油耗率略有降低。但采用该EGR方案会使压气机压比上升,压气机效率略有降低。该燃烧系统可在降低对后处理器要求的情况下满足国Ⅳ标准。     

EGR对增压柴油机排放特性的影响

废气再循环(EGR)是降低柴油机NOx的一条有效技术路径.对于轻型车用增压中冷柴油机,采用从涡轮前取气回流到压气机后的高压EGR系统.应用真空驱动的弹簧膜片式EGR阀,真空度由控制器根据输入的电压信号量决定,从而控制EGR阀的开度.在不同工况下,研究了EGR阀的流通特性,分析了柴油机的HC、CO、NOx排放,烟度和比油耗随EGR率的变化规律.     

CA498车用直喷式柴油机燃用二甲醚采用EGR降低NOx排放的研究

在CA498车用直喷式柴油机上开展了燃用二甲醚和采用排气再循环时,发动机的排放和燃烧特性的研究。结果表明：由于二甲醚的高含氧量,使用排气再循环可以在HC、CO和CO2排放基本不变的条件下,大幅度降低NOx排放;同时发现,对再循环的排气采用空气冷却和采用水冷时的排放效果基本相同。     

EGR+DPF系统降低柴油机的排放

柴油机具有良好的动力性和经济性,汽车柴油机已成为发展趋势,但柴油机NOx和颗粒(PM)的高排放成为制约柴油车发展的因素之一。随着机动车排放法规的日益严格,降低NOx和颗粒的排放成为现阶段柴油机汽车的主要研究课题。废气再循环(EGR)技术是现今降低柴油机NOx排放的有效方法之一,应用颗粒捕集器(DPF)可以有效的降低尾气中颗粒的排放。本文介绍了EGR技术和DPF技术的原理、特点,对不同工况下EGR对NOx排放进行了分析,同时对不同工况下颗粒捕集器的再生效率进行了研究,结果表明适宜的EGR率和颗粒再生效率才能同时降低柴油机NOx和PM的排放。     

基于EGR的国Ⅳ重型柴油机技术路线探讨

在一台高压共轨重型柴油机上进行基于EGR技术的排放试验,对比研究了5个不同功率段(升功率分别为23.9、25.5、28.2、29.8和30.7kW/L)柴油机匹配单级增压和二级增压的性能与排放特性,探寻了采用EGR满足不同升功率柴油机的国-Ⅳ技术路线。试验结果表明:随功率段增加,二级增压比单级增压能显著改善中低转速全负荷时NOx与BSFC和碳烟之间的平衡关系,单级增压受EGR引入能力较弱和涡前温度较高双重限制,高功率段中低转速全负荷的NOx比排放难以降低到国-Ⅳ限值以下。ESC测试循环表明:碳烟和CO加权比排放随功率段降低而下降,但HC加权比排放随功率段降低而增加;在中小功率段(23.9、25.5和28.2kW/L),单级增压和二级增压NOx和碳烟加权比排放相当,2种增压方式都能在无后处理情况下使各项排放指标均满足国-Ⅳ排放法规,但单级增压的加权BSFC低于二级增压;随升功率增加,在高功率段(29.8和30.7kW/L),单级增压仅采用EGR技术难以实现国-Ⅳ的重型柴油机排放控制,而采用二级增压耦合EGR仍能在无后处理或简单后处理条件下使各项排放指标达到国-Ⅳ法规要求。     

增压直喷式柴油机EGR率测试及优化研究

针对增压直喷式柴油机,开展了应用废气再循环技术降低NOx排放的研究.研究了不同EGR率对发动机13工况下性能和排放的影响规律,并优选了发动机13工况下EGR率.利用设计的EGR电控系统,实现了发动机EGR率的自动控制,并通过试验对EGR系统进行了验证.     

某柴油机进气歧管EGR分布的CFD模拟与优化

废气再循环(EGR)可以有效降低NOx排放。对于采用EGR技术的多缸柴油机,若各缸废气分配不均会影响其燃烧稳定性,导致各缸工作不一致。本文采用1D-3D耦合计算方法,对柴油机部分负荷工况点进行CFD分析。通过对比EGR管出口处速度流场及各缸EGR率,找到优化方向,解决产品实际问题。     

基于EGR技术的国IV重型柴油机燃烧系统开发

在一台电控重型柴油机上进行了基于EGR技术的燃烧系统开发研究,组建了基于WGT增压器的电控高压EGR系统,研究了燃烧室、喷油器、增压器、EGR率及喷油参数等对柴油机性能和排放的影响,确定了最终的重型柴油机国IV燃烧系统优化方案．结果表明：通过优化匹配燃烧室和增压器并采用孔径较小的多孔喷油器能显著改善柴油机NOx和烟度之...     

废气再循环(EGR)在内燃机中的应用

本文阐述了内燃机中废气再循环(EGR)系统降低NOx的基本原理和NOx的生成途径与机理。指出了双燃料发动机中应用EGR的优点。简述了冷却废气再循环的原理及其国内此项技术的发展方向。     

甲醇和EGR降低柴油机NO_x和碳烟排放的试验研究

在4100QBZL增压中冷柴油机上进行了M15甲醇柴油的试验研究。在维持原机动力性的基础上,研究了不同EGR率对柴油机燃用M15甲醇柴油时的动力性、经济性、燃烧特性、NOx和碳烟排放的影响。结果表明:甲醇可以同时降低柴油机的NOx和碳烟排放,但造成柴油机动力性下降,经济性变差。增加9.5%的供油量后,柴油机可以维持原机的动力性,碳烟排放较低,但NOx排放量大幅度上升。采用EGR系统后,随着EGR率的增加,最高缸压、最大放热率和缸内温度逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,NOx排放大幅度降低,烟度有不同程度的恶化。在维持动力性和经济性的基础上选择合适的EGR率可以使柴油机的NOx排放和烟度排放均低于燃用0#柴油。     

基于EGR技术的国Ⅳ重型柴油机燃烧系统开发

在一台电控重型柴油机上进行了基于EGR技术的燃烧系统开发研究,组建了基于WGT增压器的电控高压EGR系统,研究了燃烧室、喷油器、增压器、EGR率及喷油参数等对柴油机性能和排放的影响,确定了最终的重型柴油机国IV燃烧系统优化方案.结果表明:通过优化匹配燃烧室和增压器并采用孔径较小的多孔喷油器能显著改善柴油机NOx和烟度之间的折衷关系;小负荷时,推迟喷油可以使NOx在降低较多的情况下烟度略有下降;随着EGR率增加,提高喷油压力与推迟喷油相结合,可以同时降低大负荷的NOx和烟度排放,并能改善燃油经济性.ESC循环测试结果表明,通过对燃烧系统、EGR和喷油控制参数的综合优化,在不采用后处理器的情况下,柴油机各气体排放(NOx、HC和CO)及微粒(PM)均达到国Ⅳ排放标准,十三工况加权油耗率与原机基本相当.     

柴油机电控EGR系统设计与试验研究

阐述了柴油机废气再循环(EGR)电控系统的设计原理,介绍了电控系统的硬件结构设计和控制软件编写,依据发动机各工况优选EGR率,通过试验对EGR系统进行验证,结果表明,采用EGR技术结合缸内燃烧的优化,在微粒(PM)略有下降的情况下,氮氧化物(NOx)排放得到明显降低。