第6章 低排放柴油机技术.pdf
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问渠那得清如许?
为有源头活水来!
机内净化就是从有害排放物的生成机理及影响因素出发,以改进发动机燃烧
过程为核心,达到减少和抑制污染物生成的各种技术。
柴油机燃烧过程
1)喷油始点
2)缸内压力线偏离
纯压缩线始点
3)最高压力点
4)最高温度点
Ⅰ-滞燃期
Ⅱ-速燃期
Ⅲ-缓燃期
Ⅳ-后燃期
h-针阀升程
Q-循环放热量
dQ/dφ-放热速率
dq/dφ-喷油速率
柴油机的主要排放污染物
柴油机主要污染物
控制柴油机排放物的重点?
降低NO 和微粒PM排放。 微粒 NO HC CO
X X
柴油机与汽油机排放比较
有害成分 汽油机 柴油机
3
微粒 (g/m ) 0.005 0.15~0.30
CO (%) 0.1~6 0.05~0.50
HC (ppm) 2000 200~1000
NO (ppm) 700~2000 2000~4000
X 第5章 车用柴油机机内净化
柴油机与汽油机排放控制技术的异同
1、燃烧方式不同
柴扩、汽预均匀、浓度、压缩比、节气门节流
2、排放污染物不同
主要排放物?PM、NOx、HC、CO数量级
3、降低排放的后处理技术不同
汽:三元催化器同时降低90%以上,给机内减压
柴:富氧含大量PM和硫酸盐堵塞、中毒
4、保持柴油机高热效率,需努力降低PM和NOx。
柴油机排气污染控制的主要途径
►机内控制的切入点?
合理控制燃烧过程
1.抑制预混合燃烧
降低NOx
2.促进扩散燃烧
降低PM
►燃烧过程控制通过对
“油、气、燃烧室”
的控制以实现。
降低车用柴油机排放的技术措施
实际中常常是几种措施同时并用,如推迟喷提角时加快燃烧速度。
1.柴油燃烧系统技术
1、燃烧室的改进
☻挤流口式燃烧系统
燃烧较柔和,挤流口抑制了较浓的
混合气过早流出燃烧室凹坑,使初期
燃烧减慢,压力升高率较低,降NOx。
挤压涡流 燃烧湍流空气利用
☻非回转体型燃烧系统
不规则角落处产生微涡流或紊流
☻无涡流高压喷射燃烧系统
小喷孔、多喷孔、不组织涡流
2.新型燃烧方式--HCCI
同时降低PM和NOx (“三边” 扩散)
第5章 车用柴油机机内净化
双模式:中低负HCCI;高传统扩散
柴油机HCCI的困难
• 柴油粘度大,挥发性差形成预混合均质混合气难
• 十六烷值高燃烧速率控制困难,易粗暴燃烧
柴油机HCCI实现方式
1.缸外预混合HCCI
进气冲程喷入进气管
2.缸内早喷HCCI
压缩冲程早期(需注意:1、混合时间充裕否? 2、燃油
碰壁否? 3、燃烧始点控制精确否?)
3.缸内晚喷HCCI
压缩上止点后(如日产公司MK系统在上止点后3°),结
合提高喷油压力、进气涡流及高EGR率,提高油气混合速率。
直喷式燃烧系统
直喷式燃烧系统的燃烧室相对集中,只在活塞顶上设置一
个单独的凹坑,燃油直接喷入其内,凹坑与气缸盖和活塞
顶间的容积共同组成燃烧
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