柴油机掺烧生物柴油结合进气道加湿技术及喷油提前角优化

摘要

为探索掺混生物柴油燃烧耦合进气道加湿技术及喷油提前角优化对柴油机燃烧及排放性能的影响,基于TBD234V6型柴油机,应用AVL-fire软件建立仿真模型进行研究。选取柴油机在75%中高负荷工作时,生物柴油掺混比为40%通过设置0.5~2.5共5组不同水油比做仿真分析。结果表明:在生物柴油掺混比为40%(B40)时,随水油比增加柴油机动力性下降3.3%,CO排放量升高19.2%,NO_(x)排放量降低89.7%,SOOT排放量升高150.8%,但与原机相比SOOT排放量仍低出81.9%;掺混生物柴油降低Soot及CO排放效果显著,但对NO排放有促进作用;生物柴油耦合进气道加湿技术能极大降低NO排放,同时对Soot和CO生成也有较好的抑制效果,但柴油机动力性降低了。通过对喷油提前角优化,增大喷油提前角有助于提高发动机动力性,生物柴油掺混比40(B40)水油比为2.5喷油提前角由25°CA改为31°CA时,其动力性上升13.1%,NO排放低于原机,整体排放依旧更优。该研究结果可为生物柴油实际应用产生的负面影响提供解决方案。