V型柴油機(jī)采用EGR系統(tǒng)的計算與試驗研究.pdf

1、隨著人們對能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng),對柴油機(jī)性能和排放要求也越來越高。廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)是目前柴油機(jī)降低NOx排放的一種有效手段,在國外已經(jīng)成為一項比較成熟的技術(shù)并應(yīng)用于柴油機(jī)上。本文以TBD234V12柴油機(jī)為基礎(chǔ),完成了增壓柴油機(jī)的EGR系統(tǒng)的設(shè)計,研究了不同EGR系統(tǒng)對柴油機(jī)性能和排放的影響。
　　本文系統(tǒng)的論述了NOx的生成機(jī)理并進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析,針對渦輪增壓柴油機(jī)在高負(fù)荷時的平均進(jìn)氣壓力高于平均排氣壓力,廢

2、氣難以再循環(huán)到進(jìn)氣管中,設(shè)計了一套帶有文丘里管結(jié)構(gòu)的EGR系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在較小影響進(jìn)氣壓力的前提下,將排氣引入到進(jìn)氣管,實現(xiàn)廢氣再循環(huán)。并利用CFD軟件建立了其計算模型并進(jìn)行了模擬計算,通過對不同EGR率狀態(tài)下的流場分析,驗證了文丘里管的設(shè)計方案。
　　本文在原有增壓柴油機(jī)臺架基礎(chǔ)上,通過選用合適的EGR閥和廢氣中冷器,完成了V型增壓柴油機(jī)EGR系統(tǒng)試驗臺的設(shè)計與搭建。對不同工況點進(jìn)行了EGR試驗,通過調(diào)節(jié)EGR閥控制了EGR率

3、的大小,為保證試驗中柴油機(jī)工作的穩(wěn)定性,EGR率控制在15％以內(nèi)。通過對試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,從缸內(nèi)工作過程和排放特性上研究了EGR對柴油機(jī)性能的影響。綜合各參數(shù)隨EGR率變化的趨勢,得出試驗工況點最佳的EGR率。
　　應(yīng)用GT-Power軟件建立了帶EGR系統(tǒng)的V型增壓柴油機(jī)仿真模型,按照柴油機(jī)螺旋槳特性選定了高中低不同仿真工況點,分別分析了壓縮比和噴油定時對柴油機(jī)性能的影響,針對不同工況點確定了最優(yōu)壓縮比和噴油定時,通過對75