直喷柴油机增压后油烟和NOx排放的检测



直喷柴油机增压后油烟和NOx排放的检测

对直喷式柴油机燃烧的两种模式分别进行计算，这两种模式包括固定注射压力多点燃料喷射和可变注射压力多点燃料喷射，最终确定能够最大程度减少发动机污染排放的燃料喷射的最佳模式。

试验结果表明，如果燃料在第二喷射脉冲中只喷射原有基础的25%，则可以有效减少油烟的排放以及NOx的形成。此外，试验结果也表明，两次喷射之间所停留的时间是一个减少污染物排放的重要参数，这样可以使第一次喷射后产生的油烟在第二次喷射前被消耗掉。上述研究结果充分证明了多点喷射策略的优势。

基于试验计算的结果，减少NOx形成可以通过对单次喷射设定延迟喷射定时。减少油烟的形成可以通过采用在油烟比较聚集的地方减少喷射油量方法，使其在下一次燃烧时被消耗掉。另外，由于每次喷射之间存在停留的时间，因此燃料和空气混合物变得比较匮乏。通过采用多点喷射策略，形成了多个油烟形成的过程，但是由于后来喷射注入的燃料产物进入由第一次喷射造成的高温区域，因此第二次喷射的燃料迅速燃烧，同时油烟形成的速率与氧化速率也进一步提升，进而油烟的产量相对于以前会显著减少。

试验结果表明，如果在喷射过程提高压力，油烟的氧化速率也会显著提升，但NOx并没有明显的增加，这主要得益于更好的雾化效果，其也会影响污染物的排放。采用多点喷射策略可以在显著增加油烟消耗的同时很好地控制NOx的生成。这种策略通过减少热量的释放来控制NOx的形成，并提供足够的停留时间，以使更多油烟氧化，最终通过二次喷射增加压力使整个燃烧质量得到改善。多点喷射策略与高压喷射策略的提出为燃油喷射方法的设计提供了更大的灵活性。

刊名：Journal of Mechanical Science & Technology（英）

刊期：2013年第26期

作者：Kamran Poorghasemi

编译：王一浏