基于空間分離預(yù)噴策略的降低碳煙和NOx排放試驗(yàn)

當(dāng)今直噴柴油機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)中最具效率的動(dòng)力工具，然而傳統(tǒng)直噴柴油機(jī)顆粒以及NOx排放量高的問(wèn)題亟待解決。直噴柴油機(jī)應(yīng)用二次噴射技術(shù)成為當(dāng)今主流,但二次噴射技術(shù)的最大缺點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致比較高的煙塵排放。因?yàn)楫?dāng)主噴發(fā)生時(shí)預(yù)噴射燃料正在燃燒，主噴液體燃料與預(yù)噴火焰產(chǎn)生干擾而導(dǎo)致混合氣形成時(shí)間縮短，這樣燃燒就在富氧條件下進(jìn)行而使煙塵排放增加，因此不采用排放后處理系統(tǒng)就不會(huì)滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)。針對(duì)這種現(xiàn)象，一種解決辦法就是使預(yù)噴射與主噴射分離，從而避免主噴射與預(yù)噴射火焰產(chǎn)生反應(yīng)，使NOx和煙塵排放減少。起初的研究通過(guò)上述方法可以減少煙塵排放，但NOx排放還保持在一個(gè)稍高的水平，所以通過(guò)合理優(yōu)化使煙塵和NOx排放達(dá)到一個(gè)合理的平衡才是試驗(yàn)的主要目的。

試驗(yàn)采用一種先進(jìn)的噴射策略即先進(jìn)分離噴射策略，用2個(gè)噴油器（1個(gè)主噴器和1個(gè)副噴器）向改造過(guò)的燃燒室噴油，副噴油器直接向燃燒室中心區(qū)噴射以錯(cuò)開(kāi)與主噴間的相互干擾，圖1為先進(jìn)分離噴射策略三維演示圖。另外，試驗(yàn)還用到另一種新的可視化方法即雙色測(cè)量法，圖2為雙色測(cè)量法設(shè)備在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝示意圖。

先進(jìn)分離噴射策略可以顯著降低煙塵排放還允許較高的廢氣再循環(huán)率，因而會(huì)大大降低NOx排放。

AndreasBindeetal.SAE 2012-01-1159.

編譯：韓曉梅