雙排噴孔分區(qū)燃燒系統(tǒng)對ZS1100M柴油機性能影響的研究.pdf

1、柴油機壓燃的燃燒方式?jīng)Q定了其混合氣的形成通常需要通過增加過量空氣系數(shù)、組織進氣、設計合理的噴油策略等來獲得滿足使用條件的發(fā)動機性能。其中，柴油機的燃燒和排放性能對油嘴、燃燒室的結構有很大的依賴，油嘴與燃燒室的匹配優(yōu)化仍然有進一步研究的潛力。
　　分區(qū)燃燒系統(tǒng)采用特殊的油嘴和燃燒室結構，其采用的雙ω燃燒室腰部設計成一個收口的凸脊，凸脊將燃燒室分成兩個區(qū)域，可以借助活塞在上下運行的過程中，形成的不同方向的擠流和逆擠流作用，對油束起到分

2、流引導作用。凸脊的分區(qū)效應使得雙ω型燃燒室可以通過結構優(yōu)化尋求更為合理的組織油氣混合、當量比、溫度場分布及排放物生成控制，新型燃燒系統(tǒng)油嘴采用雙排噴孔設計，兩排噴孔位置都在兩個同心圓的圓弧上，設計方案可以在油嘴斜置的情況保證下上排噴孔長徑比的一致，上下排噴孔軸線交點有一定的距離可避免上下兩排油束的干涉。噴孔交錯布置，并通過改變上下兩排噴孔的流通面積比，使雙排噴孔油嘴具有與之相適應的噴霧貫穿距和更好的燃油空間分布特性。
　　本文基于

3、ZS1100M柴油機，設計并加工了3種不同喉口直徑的雙ω型燃燒室活塞和4種不同孔數(shù)上下交錯布置的雙排噴孔油嘴，通過試驗研究了雙排噴孔分區(qū)燃燒系統(tǒng)柴油機的燃燒及排放性能。并運用AVL的FIRE軟件，對研究工作進行了進一步的補充。
　　試驗研究結果表明:僅更換燃燒室，雙ω型燃燒室具有更好的燃油消耗率，且隨著負荷的減小而降低趨勢更加明顯，C3燃燒室在25％負荷下降低了有21.75％;僅更換油嘴時，隨著負荷的增加，各油嘴方案燃油消耗率都有

4、一定的增加，適當增加上排噴孔數(shù)目可以改善燃油分布，使燃燒質(zhì)量得到一定改善，上排5孔下排3孔的雙排噴孔油嘴方案(S5*3)相對較好;S5*3油嘴與不同燃燒室匹配，在中小負荷時，燃油油耗率要比原機低，其中C2方案與原機比油耗率在20％負荷時降低了15.7％。
　　75％負荷2200r/min下的模擬結果表明:僅更換燃燒室，雙ω燃燒室滯燃期短，放熱率峰值不高，燃油不會在燃燒室底部堆積;對于不同雙ω型燃燒室，隨喉口直徑增大，收口度的增加，