分层EGR 技术对柴油机排放的影响

分层EGR 技术对柴油机排放的影响

柴油机氮氧化合物（NOx）和颗粒物（PM）排放较高是阻碍柴油机广泛应用的一个主要问题。降低NOx排放和PM排放面临的主要问题是，NOx与PM很难同时降低。因而，需要进行优化技术的研究，尝试同时降低NOx和PM排放。近年，新出现的分层废气再循环（EGR）技术为同时降低上述两种排放提供了新思路。

分层EGR技术是在进气门开启时，同时开启EGR排气阀门，利用进气气流形成的涡流带动EGR废气沿气缸壁旋转，且能始终停留在远离火花塞的位置。采用仿真的方法分析分层EGR技术对同时降低柴油机NOx和PM排放的潜力。

由于采用分层EGR技术，使柴油机缸内形成非均匀混合气，因而进行仿真前需要建立考虑非均匀性的新燃烧模型。该模型建立时，首先通过喷射开始时燃烧室的氧气浓度将燃烧室分为多个小区域，并对每个区域建立相应的燃烧模型；之后将小区域的边界条件作为相应燃烧模型的初值条件进行求解，并利用线性插值方法将不同小区域内的求解结果进行结合，依此描述采用分层EGR技术时柴油机的缸内燃烧特性，称该模型为分层EGR小火焰（FSE）燃烧模型。基于FSE燃烧模型，使用商业化计算流体动力学（CFD）软件STARCD 4.16对柴油机分层EGR技术下的排放特性进行仿真。仿真时，计算不同喷油定时、发动机转速和路面条件下柴油机的排放。仿真结果证实了采用分层EGR技术能够同时降低NOx和PM排放。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2016年第17期

作者：W.Park et al

编译：陈丁跃