直喷式柴油机燃烧室低排放设计要点

来源:未知 作者:admin 点击:262 时间:2019-01-18
微信公众号:hq05361092 选机组,微信扫码帮您解答
直喷式柴油机燃烧室低排放设计要点

1. 燃烧室形状与喷油系统的配合、喷入燃烧室中的燃油油雾与空气的混合对直喷式柴油机的性能与排放具有决定性的意义。

2.燃烧室的设计对燃烧室中的气体流动、燃油与空气的混合及混合气中的燃烧有很大影响。

3. 很难从理论上定量设计直喷式柴油机的燃烧室,大多是根据试验结果来选择;即使最近不断推出的各种燃烧模拟商品软件,仍不足以设计出最优化的燃烧室,虽然国外这些商品软件也是基于试验结果建立起来的。但是,可以总结出下列低排放燃烧室的设计要点。

a)燃烧室有效容积比:

燃烧室中的空气能够有效地燃烧,而余隙容积中的空气则往往错过有效燃烧期。将燃烧室容积Vc与压缩终了总容积V¢c之比称为燃烧室有效容积比k。不同结构柴油机的燃烧室有效容积比k的变化范围,k一般为0.7~0.8。

设计柴油机时应力求提高燃烧室的有效容积比k,以提高柴油机的冒烟界限,降低柴油机的碳烟和微粒排放。为此,要避免采用短行程结构。现已确证:长行程、低转速的柴油机,其燃油经济性和排放性比短行程、高转速的柴油机好,前者噪声也比后者小。为了弥补长行程、低转速的柴油机动力性的不足,可以采用增压或提高增压度来加以解决。数据统计,现代低排放柴油机的行程缸径比已增大到1.2~1.3的范围,而传统的范围是1.0~1.2的范围。此外,为了提高燃烧室的有效容积比k,要尽可能缩小活塞顶面到气缸盖底面之间的余隙距离,为此,要提高气缸体、活塞、连杆和曲轴等主要零部件相关尺寸的加工精度,减小气缸垫片压紧厚度的公差,以获得图2中阴影线范围的上限。

b)柴油机压缩比

按照传统的观点,柴油机的压缩比e主要根据确保发动机冷起动可靠的要求选择。增压柴油机为控制最高燃烧压力,往往适当降低压缩比,但发动机冷起动困难。

低排放柴油机一般要适当提高压缩比,以降低HC和CO的排放,而最高燃烧压力由于推迟喷油定时而得到控制。为了减少柴油机的NOx排放,现代柴油机的喷油定时都比传统柴油机的迟。所以,提高压缩比结合推迟喷油是较好的折衷(应该还有使用EGR系统控制NOx排放—注)。

c)燃烧室口径比

是直喷式柴油机燃烧室的重要结构参数,它是指燃烧室直径dc与深度hc或缸径D的比值。

传统的高速直喷式柴油机采用小口径比的深燃烧室,可在室中产生较强的涡流,配合孔数较少、孔径较大的喷油嘴而获得满意的发动机性能和排放,但高速柴油机运转转速范围较宽,高、低速性能和排放矛盾较大,结构设计一定的进气道无法满足要求,因此现代直喷式柴油机的趋势是尽量采用口径比比较大的浅平燃烧室(dc/D=0.5~0.8),配合小口径的多孔喷油嘴,实施高压喷射。由于不需要强烈的空气涡流辅助混合过程,燃烧过程对转速敏感性较低。

d)燃烧室形状

传统的直喷式柴油机燃烧室形状应用最广泛的是直边不缩口的w形燃烧室。因为它的形状与多孔喷嘴的喷雾形状配合良好,能适度增强进气涡流,产生适度的挤压涡流和燃烧湍流,合理利用空气,得出良好的综合性能。

山东华全动力股份有限公司是柴油发电机的重要生产企业,华全-发电机组厂家主要制造销售柴油发电机组,发电机组功率为3-3000KW、移动电站为24-600KW、船用应急柴油发电机组24-800KW、燃气发电机组、重油发电机组以及各种进口系列、特殊系列(拖车、静音箱、移动灯塔、集装箱等)柴油发电机组的同时从事发电机组保养和发电机组配件的售后服务。

康明斯高压发电机组 http://www.qyfdjz.cn/

上一篇:延长柴油发电机使用寿命的前提是机组的有效磨  
下一篇:没有了