DX12 重型柴油机新型燃烧系统的开发

DX12 重型柴油机新型燃烧系统的开发

柴油机由于具有较低的燃油消耗、较高的可靠性和耐久性，因而被广泛应用在越野车、商用车和轮式工程机械上。然而，柴油机始终存在NOx和PM排放量较高的问题。近些年，排放法规的要求越来越严格，为使新设计的柴油机满足排放法规的要求，必须对柴油机进行优化设计。韩国斗山（Doosan）工程机械公司开发出了用于重型载货车的DX12重型柴油机，为使该柴油机的排放符合法规要求，专门开发了用于其的燃烧系统。

由于新开发的DX12重型柴油机主要销售区域为新兴国家，因而采用了机械控制的柴油机结构，与电子控制的柴油机结构相比，机械控制在成本和后期维护方面具有明显的优势。同时，由于没有采用任何后处理装置，且需进一步降低成本，加速该柴油机的推广，因而设计了新型燃烧系统，以实现其排放降低。该新型燃烧系统整个设计过程分为5步：①确定设计目标，包括功率、转矩、排放、燃油消耗和设计约束；②开发燃烧系统，确定燃料喷射系统、缸盖布局、空气管理系统、涡轮增压系统和废气再循环（EGR）系统；③确定系统参数，包括空燃比、EGR率和初始压缩比等；④循环模拟，确定凸轮形状、进/排气门布局；⑤燃烧计算流体动力学（CFD）仿真，确定喷油嘴形状、涡流比、缸内流场、燃烧室形状和最终压缩比。通过该设计过程，最终为DX12重型柴油机设计了一套新型燃烧系统。

通过对新型燃烧系统的应用发现，DX12重型柴油机的燃油消耗改善了1.9%，且能够满足最新的排放法规要求。

Tae Joong Wang et al.SAE 2017-01-0694.

编译：张振伟