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蒸氣注入柴油機(jī)和米勒循環(huán)柴油機(jī)雙區(qū)燃燒模型的比較

鑒于對環(huán)境的諸多不利影響，柴油機(jī)的排放物尤其是NOx，必須被減少至相關(guān)法規(guī)所限制的范圍內(nèi)。其中一項減排措施便是應(yīng)用米勒循環(huán)柴油機(jī)。與標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)相比，研究基于膨脹比，從曲柄轉(zhuǎn)角下止點(diǎn)（BDC）起，延遲30°關(guān)閉進(jìn)氣門，從而降低了壓縮比，實(shí)現(xiàn)米勒循環(huán)。另外一項降低NOx排放的措施是將蒸氣注入柴油機(jī)。鑒于兩種措施的積極效果，可將二者聯(lián)合應(yīng)用到柴油機(jī)中。

基于零維雙區(qū)燃燒模型，對集成蒸氣注入功能的米勒循環(huán)柴油機(jī)進(jìn)行了建模。對實(shí)施幾種措施的柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，集成蒸氣注入的米勒循環(huán)柴油機(jī)在中低轉(zhuǎn)速下，其比采用單一措施和傳統(tǒng)柴油機(jī)具有更高效率和更低CO排放量，但是燃燒效率的提高也僅是與米勒循環(huán)相比較。當(dāng)米勒循環(huán)應(yīng)用在發(fā)動機(jī)上時，各種工況下的CO排放量均有所減少，在1200～2000r/min區(qū)間內(nèi)燃燒效率也有所增加；但發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過2000r/min后，燃燒效率有所下降。由此損失的動力可以通過使用增壓和噴射時間的優(yōu)化來進(jìn)行補(bǔ)償。仿真結(jié)果表明，集成兩種措施的柴油機(jī)在各種工況下應(yīng)更加環(huán)保，但是還需要進(jìn)一步的試驗驗證。

刊名：Journal of the Energy Institute（英）

刊期：2015年第1期

作者：Guven Gonca et al

編譯：陳鵬飛