第6章 低排放柴油机技术.pdf

问渠那得清如许？ 为有源头活水来！ 机内净化就是从有害排放物的生成机理及影响因素出发，以改进发动机燃烧 过程为核心，达到减少和抑制污染物生成的各种技术。 柴油机燃烧过程 1)喷油始点 2)缸内压力线偏离 纯压缩线始点 3)最高压力点 4)最高温度点 Ⅰ-滞燃期 Ⅱ-速燃期 Ⅲ-缓燃期 Ⅳ-后燃期 h-针阀升程 Q-循环放热量 dQ/dφ-放热速率 dq/dφ-喷油速率 柴油机的主要排放污染物 柴油机主要污染物 控制柴油机排放物的重点？ 降低NO 和微粒PM排放。 微粒 NO HC CO X X 柴油机与汽油机排放比较 有害成分 汽油机 柴油机 3 微粒 （g/m ） 0.005 0.15～0.30 CO （%） 0.1～6 0.05～0.50 HC （ppm） 2000 200～1000 NO （ppm） 700～2000 2000～4000 X 第5章 车用柴油机机内净化 柴油机与汽油机排放控制技术的异同 1、燃烧方式不同 柴扩、汽预均匀、浓度、压缩比、节气门节流 2、排放污染物不同 主要排放物？PM、NOx、HC、CO数量级 3、降低排放的后处理技术不同 汽：三元催化器同时降低90%以上，给机内减压 柴：富氧含大量PM和硫酸盐堵塞、中毒 4、保持柴油机高热效率，需努力降低PM和NOx。 柴油机排气污染控制的主要途径 ►机内控制的切入点？ 合理控制燃烧过程 1.抑制预混合燃烧 降低NOx 2.促进扩散燃烧 降低PM ►燃烧过程控制通过对 “油、气、燃烧室” 的控制以实现。 降低车用柴油机排放的技术措施 实际中常常是几种措施同时并用，如推迟喷提角时加快燃烧速度。 1.柴油燃烧系统技术 1、燃烧室的改进 ☻挤流口式燃烧系统 燃烧较柔和，挤流口抑制了较浓的 混合气过早流出燃烧室凹坑，使初期 燃烧减慢，压力升高率较低，降NOx。 挤压涡流 燃烧湍流空气利用 ☻非回转体型燃烧系统 不规则角落处产生微涡流或紊流 ☻无涡流高压喷射燃烧系统 小喷孔、多喷孔、不组织涡流 2.新型燃烧方式--HCCI 同时降低PM和NOx (“三边” 扩散) 第5章 车用柴油机机内净化 双模式：中低负HCCI；高传统扩散 柴油机HCCI的困难 • 柴油粘度大，挥发性差形成预混合均质混合气难 • 十六烷值高燃烧速率控制困难，易粗暴燃烧 柴油机HCCI实现方式 1.缸外预混合HCCI 进气冲程喷入进气管 2.缸内早喷HCCI 压缩冲程早期（需注意：1、混合时间充裕否？ 2、燃油 碰壁否？ 3、燃烧始点控制精确否？） 3.缸内晚喷HCCI 压缩上止点后（如日产公司MK系统在上止点后3°），结 合提高喷油压力、进气涡流及高EGR率，提高油气混合速率。 直喷式燃烧系统 直喷式燃烧系统的燃烧室相对集中，只在活塞顶上设置一 个单独的凹坑，燃油直接喷入其内，凹坑与气缸盖和活塞 顶间的容积共同组成燃烧