基于燃烧室与增压器匹配的柴油机热效率优化设计及仿真研究

作者：刘明超; 尧命发^*; 王浒; 郑尊清; 梁和平; 束铭宇

来源：内燃机工程, 2021, 42(05): 14-22.

DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2021.05.003

• 柴油机
• 热效率
• 燃烧系统开发
• 增压器匹配

以某重型柴油机为研究对象,采用仿真计算的方法探究了基于缸内燃烧系统和空气系统优化使发动机最低油耗区间匹配不同使用工况,提出满足发动机不同应用场景需求的匹配方案。研究结果表明:采用压缩比为19.5的燃烧室,缸内混合气过稀区减少,燃烧放热速率加快,热效率提高;通过合理匹配增压器和燃烧室可以实现柴油机最低油耗区间与目标工况区间的匹配。以优化低转速中低负荷工况油耗为目标,采用压缩比为19.5的燃烧室,同时采用较小的涡轮当量流通截面积,可以使最低油耗区匹配低转速中低负荷工况,低转速中负荷油耗改善3.1%。以优化中转速中高负荷油耗为目标,采用压缩比为18.5的燃烧室,结合增压器的优化匹配,可以使最低油耗区匹配中转速中高负荷工况,中转速中负荷油耗改善1.6%。以优化高转速高负荷油耗为目标,通过提高最高燃烧压力,采用压缩比为21.5的燃烧室,同时采用较大的涡轮当量流通截面积,高转速高负荷油耗可改善4.2%。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学; 玉柴联合动力股份有限公司