燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究(4)

滑海宁，等：燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究

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大，只是燃烧相位不同。图５（ｃ）是ＥＧＲ率为３６％时不同燃烧相位时缸内平均温度变化历程，图５（ｃ）

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表明，虽然燃烧相位不同，但最高缸内平均温度相差较小，温度变化历程相似，只是燃烧相位靠后时，燃烧后期缸内平均温度较高。

因此，燃烧相位对燃烧特性的影响主要有以下

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ＥＧＲｊ蠡／％

两点：一是ＣＡ５０越靠近上止点时，指示热效率较高，燃油消耗率也较低，即有良好的经济性；二是

（ａ）指示燃油消耗率

ＣＡ５０越靠近上止点，发动机工作就越粗暴，表现在最大压升率较高，同时，缸内最大爆发压力也较高，对发动机机械负荷提出了更高的要求。

４

ＣＡ５０对柴油机排放特性影响

图６是在不同ｃＡ５０时刻，ＮＯ。ｓ００ｔ、ＣＯ和ＴＨｃ

排放随ＥＧＲ率的变化关系。由图６（ａ）可见：随ｃＡ５０的前移，在相同ＥＧＲ率时ＮＯ。排放逐渐升高；

ＥＧＲｊ担／％

当ＥＧＲ率超过５０％时，ＮＯ。排放已很低，燃烧相位的变化对其影响较小；燃烧相位的改变实际上是喷油时刻的变化，图中小图是ＥＧＲ率为３６％时的缸内平均温度，虽然平均温度不是影响ＮＯ：排放的直接

１８００

（ｂ）指示热效率

图４不同ｃＡ５０时的指示燃油消耗率和指示热效率对比

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（ａ）累积传热量彻瞬时放热率（ｃ）缸内平均温度

图５不同ｃＡ５０（ＥＧＲ率为３６％）时的累积传热量、放热率和缸内平均温度对比

原因，但可以反映缸内温度变化历程，因为高温、富氧和高温持续时间是影响ＮＯ。排放的三大要素，在相同ＥＧＲ率下，氧浓度差别较小，但从平均温度对比可知道，最高平均温度差别也不大，但ＣＡ５０较早时，高温持续时间较长，这是ＣＡ５０提前时ＮＯ，排放较高的主要原因。

由图６（ｂ）可见：ＣＡ５０在上止点时，碳烟没有出现下降的现象，这是因为在较大ＥＧＲ率时，ＣＡ５０不能保持在上止点时刻；ＥＧＲ率在５０％以前，碳烟排放都非常低；ＥＧＲ率继续增加时，碳烟排放上升，且燃烧相位越靠后，碳烟排放越大；ＣＡ５０越偏离上止点，Ｓ００ｔ．Ｂｕｍｐ（碳烟排放开始急剧升高）区中碳烟峰

值就越大，ＣＡ５０在上止点、上止点后４０ＣＡ、７０ＣＡ和１０。ｃＡ时，碳烟迅速上升所对应的过量空气系数数分别是１．１９、１．２９、１．３７和１．４３，也就是燃烧相位越靠前，可以允容的ＥＧＲ率越大。

从图６（ｃ）和图６（ｄ）可以看出，ＣＡ５０对ＣＯ和ＴＨＣ排放影响的趋势基本相反，在相同ＥＧＲ率下，ｃＡ５０提前时，ｃＯ排放降低，而ＴＨＣ排放升高。因为ＣＯ是燃烧的中间产物，其氧化与缸内温度直接相关，燃烧相位靠前时，高温持续时间长，有利于ＣＯ

的氧化。

燃烧相位的变化也是喷油时刻的变化，而对ＴＨＣ来说，存在一个最佳喷油提前角，过早或过晚都