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公交车用涡轮增压柴油机的补气研究
| 论文题名： | 公交车用涡轮增压柴油机的补气研究 |
| 关键词： | 车用柴油机;公交汽车;涡轮增压器;响应滞后;瞬态性能;排气烟度 |
| 摘要： | 城市交通污染已经上升为我国城市大气和噪声污染的主要污染源之一。作为城市主要交通工具之一的柴油公交汽车，在起步、加速或加载时，由于涡轮增压器响应滞后等原因，使得排气烟度急剧升高，排出污染环境、危害健康的“黑烟”。因此，采用技术措施改造现有柴油公交汽车，改善柴油机瞬态性能和减少排气烟度，有着重要的意义，也是大力发展公交的前提。 首先，本文分析了柴油机冒烟的主要原因，并对比分析国内外改善柴油公交车冒烟的主要技术途径。分析表明：进气道补气的技术方案改装方便，无需破坏涡轮增压器结构，更适合于公交车使用。为了研究进气道补气对柴油机冒烟的改善效果及对性能、排放的影响，本文针对一台YC6L350-30电控涡轮增压柴油机搭建试验台架。文中介绍了试验台架组成，阐述了试验补气系统及满足瞬态试验要求的补气测控系统的基本设计思想。 其次，本文根据武汉市公交车道路试验采集的路谱数据研究成果确定试验工况，分别对柴油机进行稳态及瞬态补气试验。试验结果表明： (1)在稳态工况下，补气能够提高柴油机动力性，尤其是低速大负荷工况；同时，补气能够减少柴油机排气烟度和CO排放，补气压力为3bar时烟度值最大降幅超过50％，CO排放体积浓度最大降幅超过60％；但是对于公交车行驶过程中概率较大的中低扭矩工况，补气时柴油机动力性及排放的改善并不明显，反而由于补气需消耗功率使得经济性变差。 (2)在瞬态工况下，当油门增加时，油门变化率越大，烟度上升越快，峰值越高。进气道补气能够有效减少柴油机瞬态“冒烟”，使排气烟度和CO排放降低，而且补气时间越长，烟度及CO排放下降幅度越大，补气的效果越好；对于NOx排放，加载工况时补气使得其排放体积浓度升高，加速工况时补气对其排放体积浓度影响较小。此外，相比补气压力为2bar，补气压力为3bar时补气对发动机性能及排放的改善效果更优；使用双气瓶补气时加载工况排气烟度、CO排放降幅更大，但NOx排放则有所增加。 总之，为解决柴油机“冒烟”问题，本文提出进气道补气方案并进行试验研究。研究表明：补气能明显降低烟度，是解决“冒烟”问题的有效途径。 |
| 作者： | 戴澍凯 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 吕林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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