面對能源的消耗、環(huán)境的污染、日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和新能源汽車的沖擊,如何實現(xiàn)高效清潔燃燒成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的首要問題。探索機(jī)內(nèi)凈化措施,優(yōu)化燃燒過程,實現(xiàn)同時降低油耗、氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）的新型燃燒模式,降低對后處理的依賴,始終是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的方向。本文在國家自然科學(xué)基金項目“基于燃料氧與環(huán)境氧復(fù)合作用機(jī)制的分層活化可控壓燃內(nèi)燃機(jī)瞬態(tài)燃燒及顆粒物生成機(jī)理研究”的支持下,基于燃料理化特性與燃燒邊界條件協(xié)同控制的思想,燃用柴油及其與正丁醇的混合燃料,研究了燃料理化特性與發(fā)動機(jī)燃燒過程及污染物排放的相關(guān)性,明確了不同缸內(nèi)氧濃度分布形式下,燃油噴射參數(shù)對含氧混合燃料燃燒與排放的影響與差異。利用統(tǒng)計的方法,分析了燃油噴射參數(shù)對含氧燃料NOx排放與排氣煙度的作用效果。將多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法引入燃油噴射參數(shù)優(yōu)化問題中,以揭示燃油噴射參數(shù)降低NOx排放與煙度的潛力,并提出了合理的燃油噴射策略。本文基于燃油噴射控制系統(tǒng)與模擬增壓系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量與組分、燃油噴射參數(shù)的主動控制和柔性調(diào)節(jié);以燃燒分析儀為核心,組建燃燒采集分析與排放測試系統(tǒng),實現(xiàn)對缸內(nèi)燃燒狀況與污染物排放的在線分析與實時記錄,避免... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球石油需求增長我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的穩(wěn)步提高，使得中國已經(jīng)連續(xù)17年成為全球

央政府和地方政府之間銜接不充分；三是核心技術(shù)未獲突破，智能核心的芯四是市場流通服務(wù)體系不健全；五是車企面臨補(bǔ)貼退出壓力。所以，內(nèi)燃機(jī)依然要作為機(jī)動車的主要動力來源。為傳統(tǒng)能源消耗的大戶，內(nèi)燃機(jī)消耗了半數(shù)以上的石油資源，并對環(huán)境造成了人類健康。內(nèi)燃機(jī)排放污染物主要包括：一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx（HC）和固體顆粒（PM）等。CO 為一種無色無味氣體，對人類血液及神經(jīng)，因其與氧爭奪血紅蛋白而降低血液的攜氧能力而危及生命安全。HC 主要燒不完全的燃油、潤滑油及其裂解及部分氧化產(chǎn)物構(gòu)成。HC 和 NOx 在強(qiáng)光照系列大氣化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，對人類和動植物造成極大影響。另外成酸雨腐蝕建筑和農(nóng)作物。資料顯示，2017 年全國機(jī)動車四項污染物排放總 4359.7 萬噸，相比 2016 年降低 2.5%，其中 CO 累計 3327.3 萬噸， HC 累計 NOx 累計 574.3 萬噸。盡管 2012-2017 年全國機(jī)動車四項污染物排放總量整勢，年均削減 1.1%，由 4612.1 萬噸降低到 4359.6 萬噸，但其數(shù)量依然巨大

圖 1.4 WLTC 與 NEDC 工況曲線對比圖與 NEDC 工況相比，WLTC 測試工況覆蓋了更高車速和更大負(fù)荷范圍，測試最高車速最高達(dá)到 131km/h,高于 NEDC 的最高車速（120km/h）。并且，WLTC 相比于 NEDC 增加了額外的高速段，減少低速段的怠速比例，增加了最大加速度[7]。因此，如何實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的高效清潔燃燒，滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展面臨的主要問題。1.2 內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放技術(shù)進(jìn)展目前，為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，多是依賴復(fù)雜的尾氣后處理技術(shù)。以美國為代表的一些國家，采用內(nèi)部 EGR 降低 NOx 至法規(guī)限值，采用 DOC/DPF 后處理技術(shù)降低顆粒物（PM）及其他氣體排放。而歐洲通過改善柴油機(jī)燃燒歷程，使 PM 和其他氣體滿足法規(guī)限值，然后利用 SCR 后處理器使 NOx 降低到法規(guī)排放限值。然而，隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，后

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于燃燒邊界參數(shù)響應(yīng)曲面設(shè)計的柴油機(jī)性能優(yōu)化[J]. 田徑,劉忠長,劉金山,董春曉,鐘銘,杜文暢.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(01)
[2]廢氣再循環(huán)對丁醇/柴油混合燃料發(fā)動機(jī)的影響[J]. 郭亮,楊文昭,王云開,孫萬臣,程鵬,李國良.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
[3]噴油參數(shù)對丁醇/柴油混合燃料燃燒及排放影響[J]. 孫萬臣,李鵬磊,郭亮,李國良,程鵬,杜家坤.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2017(05)
[4]WLTC與NEDC循環(huán)的排放相關(guān)性測試[J]. 鄭從興,劉顯貴,穆勁松,李奮杰.  中國測試. 2016(12)
[5]噴射參數(shù)對柴油摻混燃料低溫燃燒影響的試驗研究[J]. 鄭尊清,岳朗,劉海峰,祝宇軒,鐘小凡,王健.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[6]柴油、柴油-正丁醇和柴油-DMF燃燒及排放特性試驗研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,徐佳.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2014(04)
[7]實現(xiàn)重型柴油機(jī)低排放的噴油策略及其與后處理耦合[J]. 陳貴升,馬帥營,毛斌,鄭尊清,堯命發(fā),林鐵堅.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2013(05)
[8]正丁醇對柴油機(jī)低溫燃燒和排放的影響[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張鵬.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[9]基于EGR耦合多段噴射技術(shù)實現(xiàn)超低排放[J]. 田徑,劉忠長,韓永強(qiáng),李駿,李康,劉江唯.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2010(03)
[10]多次噴射與EGR耦合控制對柴油機(jī)性能和排放影響的試驗研究[J]. 王滸,堯命發(fā),鄭尊清,岳艷,陸史浩.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2010(01)

博士論文
[1]粒子群算法研究及其工程應(yīng)用案例[D]. 邵晴.吉林大學(xué) 2017
[2]基于燃料特性與燃燒邊界條件協(xié)同控制的高效清潔燃燒技術(shù)研究[D]. 杜家坤.吉林大學(xué) 2016
[3]車用柴油機(jī)燃燒過程分析及EGR分層研究[D]. 沈照杰.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]含氧燃料對柴油機(jī)顆粒物排放的影響研究[D]. 劉洋.吉林大學(xué) 2018
[2]壓燃式發(fā)動機(jī)缸內(nèi)氧濃度分布對排放物生成的影響研究[D]. 劉仙.吉林大學(xué) 2018
[3]壓燃式發(fā)動機(jī)EGR分層控制系統(tǒng)開發(fā)及實驗研究[D]. 施文征.吉林大學(xué) 2017
[4]丁醇/柴油混合燃料燃燒及顆粒物排放特性研究[D]. 李鵬磊.吉林大學(xué) 2017
[5]燃燒特征參數(shù)對柴油機(jī)性能的影響研究[D]. 董春曉.吉林大學(xué) 2015
[6]燃料特性和噴射策略對柴油機(jī)低溫燃燒影響的試驗研究[D]. 岳朗.天津大學(xué) 2014



本文編號：3031214