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直噴柴油機(jī)增壓后油煙和NOx排放的檢測(cè)

對(duì)直噴式柴油機(jī)燃燒的兩種模式分別進(jìn)行計(jì)算，這兩種模式包括固定注射壓力多點(diǎn)燃料噴射和可變注射壓力多點(diǎn)燃料噴射，最終確定能夠最大程度減少發(fā)動(dòng)機(jī)污染排放的燃料噴射的最佳模式。

試驗(yàn)結(jié)果表明，如果燃料在第二噴射脈沖中只噴射原有基礎(chǔ)的25%，則可以有效減少油煙的排放以及NOx的形成。此外，試驗(yàn)結(jié)果也表明，兩次噴射之間所停留的時(shí)間是一個(gè)減少污染物排放的重要參數(shù)，這樣可以使第一次噴射后產(chǎn)生的油煙在第二次噴射前被消耗掉。上述研究結(jié)果充分證明了多點(diǎn)噴射策略的優(yōu)勢(shì)。

基于試驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果，減少NOx形成可以通過(guò)對(duì)單次噴射設(shè)定延遲噴射定時(shí)。減少油煙的形成可以通過(guò)采用在油煙比較聚集的地方減少噴射油量方法，使其在下一次燃燒時(shí)被消耗掉。另外，由于每次噴射之間存在停留的時(shí)間，因此燃料和空氣混合物變得比較匱乏。通過(guò)采用多點(diǎn)噴射策略，形成了多個(gè)油煙形成的過(guò)程，但是由于后來(lái)噴射注入的燃料產(chǎn)物進(jìn)入由第一次噴射造成的高溫區(qū)域，因此第二次噴射的燃料迅速燃燒，同時(shí)油煙形成的速率與氧化速率也進(jìn)一步提升，進(jìn)而油煙的產(chǎn)量相對(duì)于以前會(huì)顯著減少。

試驗(yàn)結(jié)果表明，如果在噴射過(guò)程提高壓力，油煙的氧化速率也會(huì)顯著提升，但NOx并沒(méi)有明顯的增加，這主要得益于更好的霧化效果，其也會(huì)影響污染物的排放。采用多點(diǎn)噴射策略可以在顯著增加油煙消耗的同時(shí)很好地控制NOx的生成。這種策略通過(guò)減少熱量的釋放來(lái)控制NOx的形成，并提供足夠的停留時(shí)間，以使更多油煙氧化，最終通過(guò)二次噴射增加壓力使整個(gè)燃燒質(zhì)量得到改善。多點(diǎn)噴射策略與高壓噴射策略的提出為燃油噴射方法的設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。

刊名：Journal of Mechanical Science & Technology（英）

刊期：2013年第26期

作者：Kamran Poorghasemi

編譯：王一瀏