车用发动机杂志

车用发动机杂志2023年第6期

• 低转速工况下喷油量对柴油机缸内压力振荡和排放特性的影响

  黎一锴，薛泽峰，王东方，史中杰，谢勇，李耀宗

  缸内压力高频振荡现象对发动机低速、低负荷起动过程的燃烧稳定性、运行可靠性和排放物水平有着重要影响。为探明在柴油机低转速工况下喷油量对缸内压力振荡和排放特性的影响规律，基于单缸柴油机试验平台获取了低转速工况（800 r/min）下，喷油压力为40 MPa，喷油脉宽为3 500~6 000 μs 时的缸内燃烧压力、放热率、平均指示压力以及NOx和Soot排放量。试验结果表明：在低转速工况下，随着喷油量的增大，缸内压力峰值逐渐增大；压力高频振荡的幅值呈现先增大后减小的非单调变化规律，当喷油脉宽为5 000 μs时，缸内压力高频振荡幅值达到最大值0.84 MPa。缸内燃烧放热各指标如压力升高率、放热率、滞燃期和平均指示压力与缸压振荡的变化规律呈现高度一致性，缸内压力振荡最大值大致对应上述指标的最佳值。适当强度的缸压振荡有利于缸内燃烧效率的提高。此外，随着喷油量的增大，Soot的排放量呈现两阶段非线性增加的变化规律，NOx的排放量呈现先增大后减小的非单调变化规律，增加喷油量与缸内压力振荡导致的缸内当量比浓度转变造成了上述变化。