预混合氢气对柴油机燃烧和排放性能的影响

预混合氢气对柴油机燃烧和排放性能的影响

姚嘉琪, 潘剑锋, 肖曼, 陈林林

【摘 要】摘要：针对预混合氢气的柴油机，在AVL Fire软件上建立了计算模型，并与试验结果进行对比，验证模型的准确性。在此基础上改变了喷射策略，对发动机缸内工作过程及相应的燃烧和排放性能进行数值模拟和分析。研究结果表明：随着预混合氢气质量分数的增加，缸内压力和温度升高，NOx排放恶化，Soot排放改善；随着预喷射油量和预喷间隔角的增加，NOx质量分数升高，Soot质量分数降低；随着后喷射喷油量的增加，缸内压力和放热率稍微减小，NOx和Soot质量分数降低；随着后喷间隔角的增加，缸内压力、放热率、NOx和Soot排放均未发生明显变化。 【期刊名称】车用发动机 【年(卷),期】2016(000)001 【总页数】5

【关键词】柴油机； 预混合; 氢气; 多次喷射； 燃烧； 排放

柴油机广泛应用于工业与交通的各个领域，因此柴油机的排放问题倍受关注[1]。柴油机预混合氢气是在柴油机的进气道中加入均质预混的氢气，可以实现缸内燃烧的分层分布和部分预混合的燃烧模式，能够实现中小负荷工况下的NOx和Soot生成量同步减少[2]。因此，把氢气作为发动机燃料的研究日益受到重视[3]。另一方面，随着柴油机高压共轨技术的发展，多次喷射技术也逐渐成为优化燃烧过程和改善排放的重要手段，国内外许多专家学者对此进行了相关研究[4-6]。本研究采用AVL-Fire软件对柴油机预混合氢气燃烧模式进行模拟计算，分析不同喷射策略下预混合氢气对柴油机燃烧性能和排放性能的影响。