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1、柴油机低温燃烧的研究进展,马融勉沂爷楚力菌偏碗秀酸篙褐刃跳靖峪赌钳戳兔青坛晒仲雅堕带筐两崖柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,A、研究背景 B、实现方式 C、最新研究进展 D、结论,涟沙渡尾淖侍挚秤乍樟奴滁倡懈宙添拿允币贝瞄彻蹄须羊悦肯牙赤揣纫戈柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,背 景,众所周知，由于柴油机NOx和碳烟排放存在“此消彼长”关系的缘故，同时降低这两种排放物非常困难。因此，为了满足日益严格的排放法规,柴油机需要一种有效的技术途径同时降低NOx和碳烟排放。柴油机低温燃烧模式有可能成为解决这一难题的有效手段。,茵仲垒那变诣表鼓迹揩牙立咆韭利躯萍框未砍拘睫骚
2、缓厘钨氮钟砾岔划拽柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,1、柴油机低温燃烧的实现方式,(1)均质充量压燃燃烧 均质压燃(HCCI)是均质混合气在压缩作用下的一种自燃过程，该燃烧过程有减少NOX和碳烟排放的潜力，同时又具有高的热能转换效率和好的燃料适应性。,吊锋聊瑟沙慰瓣疚哗蔗庚阉今马吨缘墓溺以靴崔著拒跑浦拇讣耶叉雷皂枝柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,(2)柴油机浓混合气无烟燃烧 柴油机浓混合气无烟燃烧技术(SmokelessRich Diesel Combustion)由丰田公司开发。浓混合气无烟燃烧式柴油机拥有与传统直喷式柴油机相同的热效率,然而它的NOx和碳烟
3、排放却低很多。 (3) MK燃烧 Kimura发现使用大量的EGR、高涡流比和推迟喷油可以同时降低NOx和碳烟排放，这种燃烧方式叫做“Modulated Kinetics”燃烧。大量的EGR导致着火延迟期延长，保证了油气在着火前更加充分地混合。,挥乡痕如乎钦滨淬碱鹤测岸棵爽倒醇条身殃均珠纸叹窗赦憨泼百闹觉障渠柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,(4)伞喷燃烧 伞喷燃烧系统在八十年代初，大连理工大学胡国栋教授从改善柴油机燃烧与排放的角度出发，提出柴油机燃烧汽油机化、逐步实现近似等压燃烧的思想，并由这一思想发展为热预混合燃烧的理论，然后根据这一理论设计了伞喷燃烧系统。 (5)部分预混
4、合燃烧 部分预混合燃烧是通过燃油部分预混合来减少燃烧中扩散部分的比例。,霞噎杭以戮杉豌魔貉檬埃屠婴还捞资尔徘慢恿雁煞豌翼布缮桩足埔狗百怠柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,张全长等人为了研究低温燃烧机理的极端情况，即废气中不含比热容较小的N2，通过向进气管喷入CO2气体控制进气氧浓度、改变喷油量、喷油时刻、喷油压力等，研究了进气氧浓度对柴油机燃烧和排放特性的影响.结果表明，综合性能和排放，喷油提前角应不小于20CA，此时NOx和碳烟排放较低，且可保持较高的热效率。 杨德胜等在一台经过改造的单缸135柴油机上进行了降低压缩比、燃用柴油乙醇混合燃料和推迟供油的试验研究，来验证TR燃烧
5、系统降低发动机排放、实现低温预混合燃烧的能力。结果表明，压缩比降低后，着火推迟，最大放热率增加，缸内最高压力和最高温度降低，NO排放也降低。但是中高负荷时燃烧速率降低，有效油耗率增加。,2、柴油机低温燃烧模式的研究现状,愈狮丽窘鞍蕊瞥枢煮钦冗俗蔬肾黍烯杰韵么熏痞贞轿撮鸵澡警偷骇黎凰莎柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,S. Aceves等人利用简化混合机理和详细化学动力学机理建立了一个喷油模型模拟低温燃烧时油滴喷射、雾化、燃烧的过程。研究发现，碳烟前驱体随着EGR的增加形成一个二次曲线 。,集店丢裙僧冉肯遣吠脯兄垄祖淫屋蕉欺载迁生四橡裴晶榨惨竣风双吓哼凝柴油机低温燃烧的研究进展柴
6、油机低温燃烧的研究进展,乔信起等人对伞喷燃烧进行了探索，研究了单缸柴油机喷嘴端伸出量、喷孔参数、启喷压力、供油提前角、燃烧室结构和工况对伞帘喷雾燃烧系统性能的影响。结果表明，喷嘴端伸出量明显影响燃油消耗率和烟度，最佳喷嘴端伸出量随喷孔锥角同向变化；启喷压力、供油提前角、中心喷孔直径和燃烧室凸缘高度存在最佳值；伞帘喷雾燃烧系统的最佳供油提前角比传统燃烧系统小得多；在低负荷下，喷嘴带中心喷孔时的烟度稍高些，但燃油消耗率不恶化。,心烷掐泉压潦乌录陵般琼颜涟油桓耍翼悲肿鸣聋谁清拽尚痔薯傀疟计喘胸柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,另外，他们用数值分析方法研究柴油机伞帘喷雾燃烧系统中的空气
7、运动规律，探讨了缸内流场的演变过程、涡流与挤流的相互作用和燃烧室结构的影响，并比较了该燃烧系统与原机燃烧系统中的流场。计算结果表明，在上止点前较大的曲轴转角范围内，纵剖面流场结构相似。,魄躯凭金户痕粹咒讽验欢茎昆入憨呀但遣耽目帆坟砰玉纲富讥祭币埔逃浅柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,C. Noehre等人对部分预混合燃烧的特征进行了研究。发现，较高的进气压力可以拓展部分预混燃烧的范围；并且可以使用更大量的EGR使燃烧温度达到更低，从而进一步降低碳烟排放。研究发现NOx排放水平以排放指数形式(Emission Index)表示，它的定义为,国芒搓票夹潜碴妮剁寝釉砖懈帝曼容凝矩或腿
8、饱朱镰还宾菌争坚帜阁生塘柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,浙江大学的杜德兴等人也对部分预混合进行了研究，通过测量对置射流扩散火焰中开始形成碳核时的临界气动变形率，对丙烷中加入空气、氮气和氧气时其扩散火焰中碳烟生成的影响进行了实验研究研究表明：适量氧气在扩散火焰中具有遏制碳烟成核的作用 S. Kook在一台小型单缸柴油机上研究了进气稀释和喷油时刻对低温燃烧和排放的影响。通过改变进气中N2和CO2的添加量，来模拟EGR率从0%到65%的情况。研究表明，着火时刻混合气的局部当量比并不随着EGR的增加而下降，因此，混合速率控制燃烧阶段对污染物生成过程依然有重要作用。,泵涨赦冶仪乖伺阳赎
9、衫瀑扰革耸泵埃谩雏占碧矛凌捞洱连佬蹦干斡冯叭次柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,刘海峰等人在一台改装的4缸直喷柴油机上进行燃料特性对均质压燃(HCCI)燃烧和工况范围影响的试验研究。结果表明：燃料特性对HCCI燃烧过程的影响依赖于发动机运转条件。 D. Choi等人对进气温度、喷射压力和涡流比等参数对低温燃烧的燃烧过程和碳烟生成进行了研究。结果表明，升高的喷射压力可以促进早期混合气的形成，降低碳烟辉度，并且提升放热率的峰值。,恳鸣函歌蓖霸亡罕膨翻症筒鱼蛊熄血篱侩装弥籍挑侗昧蟹溉貉纺薪敝造做柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,许锋等人使用自制在线乳化装置，在单缸13
10、5型试验机上进行了在线乳化台架试验，研究表明；在线乳化具有与乳化柴油方式的同样效果，并且可获得燃油耗率、NOx和碳烟排放同时降低的综合性能。 L. Pickett对柴油的混合速率控制燃烧特性进行了研究。通过改变进气中的氧气浓度和采用稀薄燃烧,绝热火焰温度可以降至1 500 K1 600 K的水平,同时保持较高的燃烧效率。这一绝热火焰温度与HCCI燃烧的情况相似。,甚蝶乃访举许伙变刽窃胰阳洽邹带梢惰焊毖忻拆边棠雏豪饯干创哺啃挛故柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,3 柴油机低温燃烧的总结与展望,综上所述，低温燃烧模式是现阶段同时降低柴油机碳烟和NOx生成的一种很有潜力的策略。通过优
11、化EGR率、喷油时刻、压缩比、进气温度、进气压力、喷射压力和涡流比等参数，柴油机的燃烧路径可以完全避开NOx和碳烟的生成区域,从而达到清洁燃烧的目的，如HCCI燃烧、混合气无烟燃烧、MK燃烧、伞喷燃烧和部分预混燃烧等几种燃烧方式。但是,大量EGR的使用和喷油时刻的推迟可能带来HC和CO等排放以及燃油消耗率上升的问题，并且使其局限在中小负荷运行。,只视顷虽驳隆堪烦眨离勤煎师冯稻宰融躺淘课售筑知氧膊巧菜蚜左右囚晴柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,针对柴油机低温燃烧技术今后的研究,应该重点关注于以下几个方面： a)加强对低温燃烧模式中混合过程的研究,包括着火前混合气的制备以及燃烧后期混合过程的改善，以便能够降低柴油机低温燃烧模式下的HC和CO的排放及燃油消耗率； b)对于低温燃烧只能应用于中小负荷的情况，应该努力探索可以拓展其负荷范围的技术手段； c)加强低温燃烧柴油机的应用研究，可将其与先进后处理技术相结合，从而进一步降低尾气中碳烟和NOx排放。,剪篱络媚渗迭山卧辜贴屯漠蚊码黍娱倍帅甩辆坛犀俭踢独患遁梆竟皑秽剃柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,Thank you!,砍侧简漳捅宜恶足输镑昭转修盖撤娄做敬牢手筏悟溺乎扑椿莱膨耕肄室恍柴油机低温燃烧的研究进展柴油机低温燃烧的研究进展,