内部废气再循环柴油机燃烧过程分析及排放性能试验

来源：农业工程学报杂志2015年第10期北京时间：

作者：贾和坤,尹必峰,何建光,徐毅,

摘要：为了探索小型非道路柴油机采用内部废气再循环技术改善其排放性能的有效途径，该文提出了一种在进气凸轮上增加预进气凸轮实现柴油机内部废气再循环（internal exhaust gas recirculation, IEGR）的方案。通过拍摄柴油机燃烧过程中的火焰图片、测试缸内压力、计算燃烧放热率、火焰温度场、碳烟浓度分布场以及有害污染物的排放测试，对比分析了实施内部废气再循环前后，小型非道路柴油机燃烧过程及排放性能的变化趋势。结果表明：1 760 r/min、50%负荷工况下，引入IEGR后由燃烧放热引起的第二压力峰值由5.49下降到5.43 MP，燃烧放热始点推迟了0.5℃A，瞬时放热率峰值由85.7下降到82.4 J/deg；缸内燃烧火焰平均温度降低，高温强辐射区域面积占有率峰值由30下降到10 ‰以内，而表征碳烟浓度的KL因子平均值的峰值由原机的40.5上升到67.4，且高浓度区域的比例显著增加。1 760 r/min转速，引入IEGR后各负荷工况下的NOx排放均有所降低，而碳烟排放则呈现增加的趋势；结合供油提前角的协同优化，可以实现部分负荷工况下有效燃油消耗率、NOx及碳烟排放的同时降低，具有以实现整机性能优化的潜力。该研究工作为内部废弃再循环技术在小型非道路柴油机上的应用提供了参考。

关键词：柴油机, 燃烧, 排放控制, 内部废气再循环, 可视化