吉林大学学报(工学版)

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车用柴油机低排放缩口燃烧系统的优化

林学东1,宋涛1,冯先振1,程建1,刘忠长1,王志伟2   

  1. 1.吉林大学 汽车工程学院,长春 130022; 2.车辆排放与节能重庆市市级重点实验室,重庆 400039
  • 收稿日期:2006-03-26 修回日期:2006-06-23 出版日期:2007-01-01 发布日期:2007-01-01
  • 通讯作者: 林学东

Optimization of low-emission combustion system with reentrant combustion chamber for automotive diesel engine

Lin Xue-dong1, Song Tao1, Feng Xian-zhen1, Cheng Jian1, Liu Zhong-chang1,Wang Zhi-wei2   

  1. 1.College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China; 2.Chongqing City Key Laboratory of Vehicle Emission and Energy, Chongqing 400039, China

  • Received:2006-03-26 Revised:2006-06-23 Online:2007-01-01 Published:2007-01-01
  • Contact: Lin Xue-dong

摘要: 为了定量评价低排放缩口燃烧室内的气流特性,引入了涡流强度保持性的概念。
采用FIRE软件对车用直喷式柴油机低排放缩口型燃烧室内气流的空间分布及其变化规律进行
了数值计算,利用计算结果并结合MATLAB软件计算了不同缩口直径燃烧室内的瞬态涡流强度
保持性大小,由此评价这种燃烧室的气流特性,并分析不同缩口直径对燃烧室内气流特性及
其涡流强度保持性的影响。在此基础上,通过台架试验对比分析燃烧室内的这种涡流强度保
持性与喷射系统参数和进气涡流匹配时对柴油机性能的影响。结果表明,采用适当的低排放
缩口型直喷式燃烧室结构可有效地组织和控制燃烧室内气流分布规律及其强度,而且对于
这种燃烧室结构存在着最佳的喷射位置和进气涡流比,从而在动力性和经济性基本保持不
变的条件下可有效地改善柴油机的排放特性。

关键词: 动力机械工程, 缩口型燃烧室, 涡流强度保持性, 进气涡流, 优化匹配, 排放

Abstract: The concept of swirl intensity retention(SIR) was introduced to evaluate quantitatively the transient flow characteristics of the air in the lowemission reentrant combustion chamber. The air flow field and its evolution in the reentrant combustion chamber of an automotive heavyduty direct injection diesel engine was simulated by the software FIRE. The SIRs for the combustion chamber with different reentrant diameters were calculated by the software MATLAB from the simulation data and the effects of the reentrant diameter on the flow characteristics in the combustion chamber and their SIRs were analyzed. On this basis, the concerted effects of the SIR with the fuel injection system parameters and the intake air swirl ratio on the diesel engine performance were studied on a dynamometer test bench. The results show that the designed properly reentrant combustion chamber can effectively organize and control the air flow field history in the chamber, and there are the optimized fuel injection spray orientation and location relative to the chamber and the optimized intake swirl ratio for this kind of combustion chamber, so can improve the engine emissions without penalty on its performance.

Key words: power machinery and engineering, reentrant combustion chamber, swirl intensity retention, intake swirl, optimization matching, emissions

中图分类号: 

  • TK421.5
[1] 董伟,宋佰达,邱立涛,孙昊天,孙平,蒲超杰. 直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1755-1761.
[2] 林学东, 江涛, 许涛, 李德刚, 郭亮. 高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1436-1443.
[3] 杨帅, 冯志炜, 赵治国, 周毅. 不同米勒循环方式对柴油机工作过程影响的一维模拟分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1444-1454.
[4] 李志军, 汪昊, 何丽, 曹丽娟, 张玉池, 赵新顺. 催化型微粒捕集器碳烟分布及其影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1466-1474.
[5] 秦静, 徐鹤, 裴毅强, 左子农, 卢莉莉. 初始温度和初始压力对甲烷-甲醇裂解气预混层流燃烧特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1475-1482.
[6] 宫洵, 蒋冰晶, 胡云峰, 曲婷, 陈虹. 柴油机主-从双微元Urea-SCR系统非线性状态观测器设计与分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1055-1062.
[7] 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734.
[8] 席雷, 徐亮, 高建民, 赵振, 王明森. 厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 752-759.
[9] 李龙, 张幽彤, 左正兴. 变负载控制在自由活塞内燃发电机的缸压控制中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 473-479.
[10] 田径, 刘忠长, 刘金山, 董春晓, 钟铭, 杜文畅. 基于燃烧边界参数响应曲面设计的柴油机性能优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 159-165.
[11] 卫海桥, 裴自刚, 冯登全, 潘家营, 潘明章. 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 166-173.
[12] 李志军, 何丽, 姜瑞, 申博玺, 孔祥金, 刘世宇. 柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1760-1766.
[13] 郭亮, 杨文昭, 王云开, 孙万臣, 程鹏, 李国良. 废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1767-1774.
[14] 虞浏, 刘忠长, 刘江唯, 杜宏飞, 许允. 直喷汽油机喷雾粒径特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1482-1488.
[15] 刘忠长, 腾鹏坤, 田径, 许允, 亓升林, 于凯波. 二级增压柴油机旁通阀调节特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 796-803.
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