分層EGR 技術對柴油機排放的影響

柴油機氮氧化合物（NOx）和顆粒物（PM）排放較高是阻礙柴油機廣泛應用的一個主要問題。降低NOx排放和PM排放面臨的主要問題是，NOx與PM很難同時降低。因而，需要進行優(yōu)化技術的研究，嘗試同時降低NOx和PM排放。近年，新出現(xiàn)的分層廢氣再循環(huán)（EGR）技術為同時降低上述兩種排放提供了新思路。

分層EGR技術是在進氣門開啟時，同時開啟EGR排氣閥門，利用進氣氣流形成的渦流帶動EGR廢氣沿氣缸壁旋轉，且能始終停留在遠離火花塞的位置。采用仿真的方法分析分層EGR技術對同時降低柴油機NOx和PM排放的潛力。

由于采用分層EGR技術，使柴油機缸內形成非均勻混合氣，因而進行仿真前需要建立考慮非均勻性的新燃燒模型。該模型建立時，首先通過噴射開始時燃燒室的氧氣濃度將燃燒室分為多個小區(qū)域，并對每個區(qū)域建立相應的燃燒模型；之后將小區(qū)域的邊界條件作為相應燃燒模型的初值條件進行求解，并利用線性插值方法將不同小區(qū)域內的求解結果進行結合，依此描述采用分層EGR技術時柴油機的缸內燃燒特性，稱該模型為分層EGR小火焰（FSE）燃燒模型?；贔SE燃燒模型，使用商業(yè)化計算流體動力學（CFD）軟件STARCD 4.16對柴油機分層EGR技術下的排放特性進行仿真。仿真時，計算不同噴油定時、發(fā)動機轉速和路面條件下柴油機的排放。仿真結果證實了采用分層EGR技術能夠同時降低NOx和PM排放。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2016年第17期

作者：W.Park et al

編譯：陳丁躍