多喷油器分段喷射对大缸径低速柴油机燃烧及排放的影响

作者：杨坤; 孙凯; 鲁祯^*; 王天友; 王怀印

来源：内燃机工程, 2020, 41(03): 27-34.

DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2020.03.004

• 二冲程船用柴油机
• 废气再循环
• 多次喷射
• 喷油角度
• 排放

针对大缸径低速二冲程船用柴油机,废气再循环(EGR)技术满足TierⅢ排放时造成的油耗恶化问题,采用三维数值模拟手段,研究了EGR氛围下多次喷射与燃油喷射角度对发动机油气混合、燃烧及排放的影响。结果表明,采用30%EGR率可满足TierⅢ排放标准;喷油角度直接决定缸内混合气形成过程,喷油角度过小会导致气缸中心油束重叠形成浓混合气区,缸内空气无法充分利用;喷油角过大会导致喷雾油束和火焰撞壁,缸壁散热损失增加;而适中的喷油角度(20°)有利于提升功率,降低油耗。在EGR氛围下通过协同优化多次喷射与喷油角度,采用30%EGR率结合10.0%预喷量,主预喷间隔为15°,喷油角20°,可使NOx排放降低65.5%,油耗仅增加1.24%;采用三次喷射可进一步改善油耗与NOx排放之间的折衷关系,但优化潜力有限。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学