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原文传递高压EGR柴油机性能仿真研究

论文题名：	高压EGR柴油机性能仿真研究
关键词：	燃油消耗率;船舶柴油机;排放性能;涡轮增压器
摘要：	随着船舶柴油机技术的发展和排放法规的日益严格，发动机研究的重点已经由只注重经济性和动力性转向动力性、经济性和排放性并重。作为一种有效降低船舶柴油机NOx排放的技术措施，EGR技术在国外已有较多地运用，但在国内距离实用还有一段差距。对船舶柴油机EGR技术进行详细研究，具有极大的现实意义。　　本文通过构建增压柴油机的高压和低压EGR系统，研究了EGR系统在不同运行工况下的最大EGR率，得到了不同EGR率下柴油机性能的变化规律。通过对比高、低压EGR系统的仿真计算结果发现：相同NOx排放下高压EGR系统的燃油消耗率更低，证明高压EGR系统具有更好地降低NOx排放的能力。　　本文同时对高压 EGR柴油机进行了经济性和 NOx排放性能的分析和优化。高压EGR系统会影响涡轮增压器的性能，并且最大EGR率受涡轮增压器性能的限制，本文通过对高压EGR柴油机的压气机进行优化，保证各工况下最大EGR率时压气机的运行线远离喘振线。通过研究喷油提前角、米勒定时和EGR冷却温度对柴油机经济性和NOx排放的影响，发现：提前喷油可以改善柴油机的经济性，但会增加柴油机的NOx排放；进气阀延迟关闭可以改善柴油机的经济性，但是对降低NOx排放不利；降低EGR冷却温度可以改善柴油机的经济性，同时降低NOx排放。经研究，本文确定了高压EGR柴油机各工况下的喷油提前角和进气阀关闭时刻的优化点，优化后柴油机在100％、75％和50％工况下的燃油消耗率分别比原型机增加0.47％、2.4％和1.8％，NOx排放分别降低到2.94 g/kW·h、1.78 g/kW·h和1.70 g/kW·h，实现了发动机油耗和NOx排放的均衡。　　本文进行了增压柴油机EGR系统的性能仿真研究，着重考虑了高压EGR系统对柴油机经济性和排放性的影响，探究了喷油提前角、米勒定时和 EGR冷却温度等对燃油消耗率和NOx排放的影响，所得研究成果可为增压柴油机采用EGR技术降低NOx排放提供参考。
作者：	李旭
专业：	动力机械及工程
导师：	周松
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文