TY3100EZ增壓柴油機試驗與整機性能循環(huán)模擬研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，人們的環(huán)保意識也越來越強。由于非道路用機械的進一步推廣，非道路用柴油機的污染物排放問題正日益受到人們的關(guān)注。國際社會以及相關(guān)組織均制定了相應(yīng)的非道路用柴油機的排放法規(guī)，以減少主要有害排放物對人類和自然環(huán)境的危害。對于中小型非道路用柴油機而言，對燃油供給、進氣、燃燒室三者間的優(yōu)化匹配是降低有害捧放物的重要方法。本文以TY3100EZ非道路用增壓柴油機為研究樣機，采用試驗的方法，探討了非道路用增壓柴油機達到美國環(huán)保署第四

2、階段(EPA Tier4)標準的排放物控制方法與途徑。同時運用軟件模擬計算發(fā)動機性能并預測排放。
　　 本文首先進行了TY3100EZ增壓柴油機排放控制試驗研究。通過對原機進行性能和排放的摸底試驗，分析了原機排放物排放量的特點，采取調(diào)整供油提前角、出油閥減壓容積、高壓油管內(nèi)徑等燃油系統(tǒng)參數(shù)以及重新設(shè)計燃燒室的技術(shù)措施，獲得了TY3100EZ增壓柴油機排放達到EPA Tier4標準的技術(shù)方案。
　　 其次，詳細描述了柴油機

3、循環(huán)模擬的數(shù)學物理模型，尤其分析了柴油機燃燒模擬模型、NOx和Soot排放物的生成機理及模型；基于準維燃燒模型、擴展的Zeldovich NOx生成機理和Nagle& Strickland-Constable Soot生成模型，利用GT-Power軟件建立了能夠預測NOx和Soot排放的TY3100EZ柴油機整機系統(tǒng)仿真模型；采用所建仿真模型，對所研究柴油機的外特性進行了模擬計算，預測了幾個工況的NOx和Soot排放，結(jié)果表明，模擬計算

4、結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。
　　 本文同時重點分析了建模過程中渦流系數(shù)對發(fā)動機性能的影響，當在建模過程中考慮這一系數(shù)時，發(fā)動機動力性及經(jīng)濟性指標變化不大，而對于排放物(NOx和Soot)的預測影響較大，大幅度降低。
　　 然后利用所建仿真模型，分析了壓縮比變化、噴油提前角變化和增壓度變化對柴油機性能及NOx和Soot排放特性的影響。計算結(jié)果表明，在循環(huán)噴油量一定的情況下，壓縮比的變化對排放物的生成影響很大；噴油定時對排放物