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高速柴油机性能随运行参数变化的共性规律研究
| 论文题名： | 高速柴油机性能随运行参数变化的共性规律研究 |
| 关键词： | 汽车柴油机;运行参数;燃烧特性;共性规律 |
| 摘要： | 内燃机在未来中长期以内仍将是汽车的主流动力装置，柴油机在我国轻型车用市场的发展也具备极大市场潜力。在发动机正向开发的概念设计阶段，发动机数模的建立、计算条件的限定、边界条件的选取、计算结果的分析等方面都需要一定的工程经验作为支持，而这种局限性制约了发动机开发时间的缩短以及综合成本的降低。本文从研究高速车用柴油机性能随运行参数变化的共性规律入手，力图建立柴油机性能参数与设计以及运行参数之间的内在联系，从而提高发动机正向开发的精度和效率。 本文采用发动机对标技术，对四台高速车用柴油机在外特性以及万有特性下的性能、排放和燃烧数据进行测量和记录。基于试验数据，总结出柴油机排放性能和燃烧特性随发动机转速、负荷、过量空气系数、EGR率、缸内稀释参数等发动机主要运行参数变化的共性规律。 结果表明： 柴油机 NOx和PM排放随过量空气系数和缸内稀释参数的增大有降低的趋势，且当过量空气系数或缸内稀释参数大于某个临界值时趋于稳定；NOx排放随EGR率的增大而减小，PM排放随EGR率的增大而增大。 当过量空气系数低于某一临界值时，柴油机燃烧效率随过量空气系数的减小而迅速降低；当过量空气系数高于这一临界值时，燃烧效率又随过量空气系数的增大而呈缓慢下降趋势。燃烧持续期随过量空气系数和缸内稀释参数的增大而缩短，随转速和EGR率的增加而延长；燃烧放热规律曲线的重心随负荷增大逐渐向上止点移动且具有轴对称的特征，其放热率峰值随负荷增大逐渐降低；燃烧品质参数随负荷的减小而减小，随转速的增加而减小。 以上共性规律的总结能在发动机数值式开发的概念设计阶段，指导柴油机数模仿真过程中初始条件的设置和边界条件的取值，从而大量减少开发时间以降低发动机的综合成本，使其具备适应市场竞争的潜力。 |
| 作者： | 刘旭 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 刘敬平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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