柴油機預混合燃燒機理的研究
Study on Premixed Combustion Mechanism of Diesel Engine

柴油機預混合壓縮燃燒是控制其排放的有效措施，因而引起國內外研究的重視。本論文結合CA498柴油機設計了基于文丘里管方式的增壓發動機EGR系統和模擬EGR系統，在此基礎上在小負荷領域加大EGR率（大于30%）和增大噴油提前角，通過改變這兩個參數對柴油機預混合燃燒機理進行了試驗研究，分析了小負荷下噴油提前角和EGR率變化對柴油機排放特性和燃燒特性的影響規律。試驗結果表明：
1.隨著噴油提前角的增大，燃燒始點前移，在噴油提前角較小時，NOx排放上升，煙度下降，HC和CO排放變化不大，最高燃燒壓力、最大壓力升高率和最大放熱率都逐漸增大；噴油提前角較大時，NOx排放下降；煙度下降，HC和CO排放上升幅值較大，燃燒過程出現低溫動力反應，放熱率曲線明顯呈現雙階段放熱特征，最高燃燒壓力、最大壓力升高率和最大放熱率都逐漸降低，其對應的曲軸轉角相應推后。
2.隨著EGR率的增大，NOx排放降低，煙度增加，HC和CO略有上升，燃燒始點推遲，燃燒最高壓力降低，最大壓力升高率和最大放熱率都下降。
3.在噴油提前角和EGR率一定時，在小的噴油提前角下，隨著轉速的提高，NOx排放降低，煙度變化略有上升，HC和CO排放變化不大；在大的噴油提前角時，隨著轉速的升高，NOx排放升高，煙度變化不大，HC和CO排放呈下降趨勢。
4.通過本文噴油提前角和EGR率對柴油機預混合燃燒機理的試驗研究，可以發現在大的噴油提前角下通過加入一定的EGR能夠擴大柴油機的預混合燃燒，減少擴散燃燒范圍，從而達到降低NOx和碳煙排放的目的，從總體上改善柴油機的排放性能。
關鍵詞：柴油；預混合燃燒；機理；EGR；噴油提前角；氮氧化物