基于碳烟半经验模型的喷油定时对柴油PCCI发动机碳烟排放影响的研究

摘要

本文将改进的碳烟骨架机理和简化正庚烷的化学反应机理纳入KIVA-3V程序中,以描述柴油预混压燃(PCCI)发动机燃烧过程中碳烟的生成和氧化历程,并进一步研究柴油PCCI发动机降低碳烟排放的潜力.计算结果表明,模型预测得到的碳烟排放随喷油定时的整体变化趋势与试验完全一致。预测得到的缸内混合气的当量比和碳烟的浓度分布显示,混合气的制备对柴油PCCI发动机中碳烟的生成起到了至关重要的作用。通过当量比-温度映像图发现,在柴油PCCI发动机中通过加入大量废气再循环(EGR)和应用相对较低的压缩比可以显著降低NOx的排放,但是通过多孔喷嘴以缸内早喷的方式制备混合气,为进一步降低碳烟的排放需要对喷射参数进行优化和改进。