本文關(guān)鍵詞：基于噴氫策略的EGR對(duì)汽油機(jī)性能影響的研究

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【摘要】：近年來,中國汽車市場發(fā)展態(tài)勢良好,其長期向好的基本面是不變的,這是現(xiàn)代化進(jìn)程中的剛性需求,但同時(shí)我國也面臨著各種來自汽車行業(yè)的問題,除了國家政策、經(jīng)濟(jì)形勢等外在因素,汽車行業(yè)內(nèi)在需要面對(duì)的就是能源與環(huán)境。在國家大力推行“節(jié)能減排”的大環(huán)境下,汽車發(fā)展也必須接受這個(gè)挑戰(zhàn)。氫能作為21世紀(jì)最清潔的能源,也為汽車未來的發(fā)展提供了新的啟迪。本論文結(jié)合國家自然基金項(xiàng)目“氫氣缸內(nèi)直噴局部富氫稀燃汽油機(jī)及其混合動(dòng)力汽車節(jié)能機(jī)理研究”,主要針對(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃時(shí)NOx排放高的問題,提出通過加入EGR并結(jié)合噴氫策略控制NOx,旨在通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)加入EGR的摻氫汽油機(jī)的動(dòng)力性能以及排放性能。通過實(shí)驗(yàn)的前期試點(diǎn),制訂了一套較為完備的實(shí)驗(yàn)方案,噴氫策略主要有摻氫比、噴氫時(shí)刻以及轉(zhuǎn)速控制,這是考慮以上參數(shù)均能影響氫氣在缸內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài),而EGR率的范圍由其控制NOx的程度確定。實(shí)驗(yàn)首先對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造,并搭建了以1.8T缸內(nèi)直噴汽油機(jī)為實(shí)驗(yàn)原機(jī)的臺(tái)架,并對(duì)其進(jìn)行改裝,加裝了一套氫氣缸內(nèi)直噴系統(tǒng),一套汽油進(jìn)氣道噴射系統(tǒng),并通過實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的電控系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過對(duì)扭矩峰值、缸壓峰值、缸壓峰值對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角、滯燃期與急燃期的觀察探究各項(xiàng)參數(shù)對(duì)燃燒性能的影響,同時(shí)對(duì)CO、HC以及NOx的排放進(jìn)行檢測,以觀察排放性能的變化并得出如下結(jié)論:1.隨著摻氫比的增加,缸壓峰值在不斷增大,同時(shí)缸壓峰值對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角也在不斷提前;放熱率的峰值也不斷增大,且隨著摻氫比的增加,放熱過程越來越快且燃燒越發(fā)良好。隨著噴射時(shí)刻的提前,缸壓峰值在不斷上升,但相比于進(jìn)氣沖程噴氫,壓縮沖程噴氫若能合理考慮噴氫壓力、噴氫時(shí)刻以及點(diǎn)火時(shí)刻的配合關(guān)系,則具有更大的改善缸內(nèi)燃燒狀態(tài)的潛力。隨著轉(zhuǎn)速的增加,缸壓峰值都相對(duì)接近上止點(diǎn),氫氣對(duì)于增加火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒏纳苾?nèi)燃機(jī)的燃燒狀況,具有十分明顯的效果。2.恒定轉(zhuǎn)速時(shí),EGR率較小時(shí)不易采用較大的摻氫比;滯燃期與急燃期隨EGR率增加而升高,而摻氫對(duì)急燃期的影響較大,但摻氫比對(duì)急燃期則影響較小,所以可以通過在EGR率較小時(shí)采用小摻氫比以到達(dá)既增大扭矩又提高急燃期的效果。3.恒定噴氫時(shí)刻時(shí),不摻混氫氣時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的提高,扭矩隨著EGR率的增加而下降的更快,摻混氫氣后這種影響變小。4.摻氫比一定時(shí),可以在EGR率較小時(shí)盡可能推遲噴氫,而在EGR率較大時(shí)提前噴氫,可一定程度增大汽油機(jī)的扭矩,提高其動(dòng)力性能。若想提高摻氫時(shí)的燃燒速度,可以通過提前噴氫實(shí)現(xiàn)。5.通過對(duì)CO、HC、NOx在不同噴氫時(shí)刻、摻氫比、轉(zhuǎn)速時(shí)隨EGR的變化規(guī)律的研究,可以發(fā)現(xiàn),摻氫比的增加對(duì)于改善CO、HC排放具有促進(jìn)效果,同時(shí)提前噴氫也能起到積極的作用;NOx排放受摻氫影響較大,隨著摻氫比的增加而增大明顯,但通過加入適當(dāng)?shù)腅GR,能夠達(dá)到既保證NOx排放較小,扭矩又有明顯提升的效果。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.171

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