蒸气注入柴油机和米勒循环柴油机双区燃烧模型的比较



蒸气注入柴油机和米勒循环柴油机双区燃烧模型的比较

鉴于对环境的诸多不利影响，柴油机的排放物尤其是NOx，必须被减少至相关法规所限制的范围内。其中一项减排措施便是应用米勒循环柴油机。与标准的柴油机相比，研究基于膨胀比，从曲柄转角下止点（BDC）起，延迟30°关闭进气门，从而降低了压缩比，实现米勒循环。另外一项降低NOx排放的措施是将蒸气注入柴油机。鉴于两种措施的积极效果，可将二者联合应用到柴油机中。

基于零维双区燃烧模型，对集成蒸气注入功能的米勒循环柴油机进行了建模。对实施几种措施的柴油发动机进行比较，结果显示，集成蒸气注入的米勒循环柴油机在中低转速下，其比采用单一措施和传统柴油机具有更高效率和更低CO排放量，但是燃烧效率的提高也仅是与米勒循环相比较。当米勒循环应用在发动机上时，各种工况下的CO排放量均有所减少，在1200～2000r/min区间内燃烧效率也有所增加；但发动机转速超过2000r/min后，燃烧效率有所下降。由此损失的动力可以通过使用增压和喷射时间的优化来进行补偿。仿真结果表明，集成两种措施的柴油机在各种工况下应更加环保，但是还需要进一步的试验验证。

刊名：Journal of the Energy Institute（英）

刊期：2015年第1期

作者：Guven Gonca et al

编译：陈鹏飞