柴油機(jī)斗笠狀噴霧燃燒系統(tǒng)燃燒過程的試驗(yàn)研究.pdf

1、燃油噴霧碰壁作為中小型柴油機(jī)中不可避免地存在的現(xiàn)象，往往造成燃油沉積壁面，形成近壁濃混合氣，導(dǎo)致高的燃油耗及CO和HC排放。但噴霧碰壁合理利用可改善燃油霧化，促進(jìn)油氣混合，從而降低燃油耗和排放。斗笠狀噴霧燃燒系統(tǒng)即是一種新型的基于此思想開發(fā)出的燃燒系統(tǒng)。本文采用試驗(yàn)和計(jì)算方法，研究了二沖程柴油機(jī)采用該燃燒系統(tǒng)的燃燒、性能和主要因素的影響規(guī)律。 在高壓油泵試驗(yàn)臺上，采用高速攝影技術(shù)和電控共軌燃油噴射系統(tǒng)，建立了噴霧特性試驗(yàn)臺，測試

2、了斗笠狀噴霧的宏觀特性，研究了碰撞環(huán)尺寸、噴射壓力、碰撞距離等的影響。結(jié)果表明，當(dāng)共軌壓力大于等于90MPa時(shí)，隨其上升，噴霧錐角上升，噴射后期貫穿距變化不大；碰壁明顯縮短噴射結(jié)束時(shí)刻噴霧行進(jìn)的總距離，增大噴霧最大寬度；噴射壓力上升，碰壁后貫穿距離及噴霧最大寬度均上升；增加碰撞環(huán)高度，相同噴射時(shí)刻下，碰壁后貫穿距降低，噴霧行進(jìn)的總距離增加，但噴射結(jié)束時(shí)刻仍低于自由噴霧的貫穿距，噴霧最大寬度下降。 將一臺1E150C型二沖程船用中

3、速柴油機(jī)的燃燒系統(tǒng)改為斗笠狀噴霧燃燒系統(tǒng)，建立了試驗(yàn)臺，采用柴油和柴油－DMC混合燃料，進(jìn)行了燃燒和性能試驗(yàn)。利用測得的缸內(nèi)壓力，計(jì)算了放熱率和累計(jì)放熱率。 燃用柴油的研究表明，在8×0.25、8×0.30、8×0.35及5×0.42四個(gè)噴油嘴中，8×0.30噴油嘴Nox排放最高，但是燃油消耗率及煙度最低，綜合性能最好。8×0.25噴油嘴在最大轉(zhuǎn)矩下具有擴(kuò)散燃燒峰值大于預(yù)混合燃燒峰值的放熱規(guī)律；使用8×0.30噴油嘴，噴油嘴端伸

4、出量為2.5mm時(shí)，綜合性能較好；碰撞環(huán)外徑不宜過大；供油提前能夠改善煙度，但會升高Nox排放。啟噴壓力增大，燃燒始點(diǎn)推遲。啟噴壓力過高過低對性能都不利。掃氣壓力增大，則燃油消耗率、煙度及Nox排放均降低。轉(zhuǎn)速升高，則最大爆發(fā)壓力降低，預(yù)混合放熱峰值升高，擴(kuò)散燃燒峰值降低。隨著負(fù)荷上升，Nox排放、煙度及排溫上升。 燃用柴油－DMC混合燃料的研究表明，采用含氧燃料能明顯降低碳煙排放，降低燃油耗，改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性。隨著DMC比