燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究(3)

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汽车工程２０１４年（第３６卷）第３期

因此，在燃料完全燃烧放出热量相同的情况下，由图２可知，在上止点定容燃烧时，Ｑ，等于图２中的Ｑ：；在偏离上止点士妒。时，Ｑ。等于图２中Ｑ：和口３之和；而在偏离上止点±９：时，Ｑ。等于图２中Ｑ：、Ｑ，和Ｑ。之和。因此，定容燃烧偏离上止点越多，热损失就越大，热效率就越低。其实，从如下定容加热循环热效率公式也可反映出如上关系：

以，偏离上止点加热实际上是降低了等熵指数，偏离上止点越多，等熵指数越小。对于实际发动机循环，由于放热不可能在上止点时刻瞬间完成，上止点也不一定是温度最高的时刻，再考虑到传热和热离解等不可逆损失，实际的最高热效率所对应的时刻往往在上止点后附近的区域¨１。３

讯：１一去

８０

（２）

ｃＡ５０对柴油机燃烧特性影响

图３是在不同ＣＡ５０时，最大缸内爆发压力、喷

其中Ｉ｜｝：皇：三些：１＋生

Ｃ口

Ｃ口

Ｃ。

（３）

油时刻和最大压升率随ＥＧＲ率的变化关系。由图３（ａ）可见：随ＣＡ５０的提前，缸内最大爆发压力大幅升高；在相同的ＣＡ５０下，缸内最大爆发压力随ＥＧＲ率变化不大；随ＥＧＲ率的增加，ＣＡ５０在上止点时，在较大ＥＧＲ率下最大爆发压力会升高；而ｃＡ５０在上止点后１００ＣＡ时，最大爆发压力会有所降低。

式中：占。为压缩比；．｜｝为等熵指数；ｃ，为定容比热容；ｃ，为定压比热容；尺。为气体常数。

式（２）和式（３）表明，压缩比相同时，热效率只和ｃ。有关，而ｃ，是温度和缸内工质的函数。因而在上止点定容燃烧时，压缩温度较高，热效率较高。所

ＥＧＲ率ｏ

ｏ

ＥＧＲ率一ｏ（ｂ）喷油时刻

ＥＧＲ求，，％

（ａ）最大爆发压力

（ｃ）最大压升率

ＣＡ５０：＋０。ＣＡＡＴＤＣ＋４。ＣＡＡＴＤＣ＋７。ＣＡＡＴＤＣ＋ｌＯ。ＣＡＡｍＣ

图３不同ＣＡ５０时的最大爆发压力、喷油时刻和最大压升率对比

由图３（ｂ）可见：喷油时刻推迟时，燃烧相位后移；但不同ＣＡ５０下喷油时刻的差别基本上不随ＥＧＲ率的增加而变化；仅当ＥＧＲ率增加到约５５％以后，差别略有增大；ＣＡ５０在上止点时，最大ＥＧＲ率可达到６０％左右，即当ＥＧＲ率再增大时，无论何时喷油，都不能使ＣＡ５０保持在上止点，而是会使其后移，这是因为在较大ＥＧＲ率时，滞燃期较长。

由图３（ｃ）可见：ＣＡ５０提前时，最大压升率升高；但ＥＧＲ率低于３０％之前，不同ＣＡ５０下最大升压率的差别不大，且随着ＥＧＲ率的增加，最大升压率仅略有升高；ＥＧＲ率超过３０％之后，差别逐渐扩大；ＣＡ５０在上止点时，随着ＥＧＲ率变大，最大压升率基本上呈变大的趋势，最大时达到了

１．８ＭＰａ／。ＣＡ；而ＣＡ５０在上止点后ｌＯｏＣＡ时，随

在上止点后４０ＣＡ和７０ＣＡ时的最大升压曲线，基本上介于上止点和止止点后１００ＣＡ曲线之间。

图４（ａ）和图４（ｂ）分别是不同ＣＡ５０时指示燃油消耗率６；和指示热效率叼；随着ＥＧＲ率的变化关系。由图可见：在ＥＧＲ率低于５０％之前，ＥＧＲ率对６ｉ和田ｉ的影响不大；ＥＧＲ率高于５０％之后，随着ＥＧＲ率的上升，６；逐渐升高，田；逐渐降低；ＣＡ５０在上止点和上止点后４０ＣＡ时，６；和叼；差别较小。

从图４可看出，ＣＡ５０位置基本上和理论分析的结果一样，即越偏离上止点，叩；越低，６ｉ越高，不过ＣＡ５０在上止点和上止点后４０ＣＡ时差别较小。

图５（ａ）是根据实测缸压计算的累积传热量，计算区间为从进气门关闭至排气门打开。从图中可看出，ＣＡ５０在上止点时，传热量较大，累积传热量接近２５０Ｊ，占燃料总热值的１２％。图５（ｂ）为瞬时放热率，从图中可看出，燃烧放热率及其峰值差别并不

ＥＧＲ率变大，最大压升率基本上呈减小的趋势，即最大压升率由ＥＧＲ率和燃烧相位共同决定；ｃＡ５０