中低负荷下提高共轨柴油机油泵和喷油器压力对减少排放的影响



中低负荷下提高共轨柴油机油泵和喷油器压力对减少排放的影响

发动机设计时所面临的挑战是减少排放，以满足未来的排放法规。柴油机在燃烧过程中，其空燃比变化较大，在混合物形成过程中同时伴随着燃烧过程，这就导致了燃油混合物与废气并存。而废气再循环是减少NOx排放的一个有效方法。

通过研究一台具有高废气再循环率的4冲程小缸径柴油机得知，提高油泵和喷油器的油压能够减少排放。基于此，增设了一套外部增压系统，该系统独立于发动机的工作点，能够产生需求的压力增加值。在模拟实际涡轮增压发动机的工作状况时，必须考虑排气背压对涡轮的影响。整个测试过程是在两个负荷点（低负荷点和中等负荷点）进行的，这代表了城市循环工况典型的发动机工作点。从结果来看，在中等负荷点处增加油泵的压力可以极大地减少排放，其中，PM可以减少75%，CO可以减少15%。如果进一步提高油泵的压力，PM的排放量与只有涡轮增压的发动机相比，可以进一步减少95%；在低负荷点处提高增压器压力可以使柴油机PM的排放减少65%。尽管与中等负荷点处相比，柴油机PM排放的减少量小，但可以通过提高喷油器的喷射压力来弥补，这样就可以使PM的排放减少80%。

Tobias Braun et al. SAE 2013-01-2541.

编译：张冬冬