内燃机工程

作者：杨坤，孙凯，鲁祯，王天友，王怀印

单位：天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300072

关键词：二冲程船用柴油机,废气再循环,多次喷射,喷油角度,排放,

基金：船用低速工程（一期）研制项目（CDG01-KT0308）；国家杰出青年科学基金项目（51525603）；国家自然科学基金项目(51976133)

针对大缸径低速二冲程船用柴油机，废气再循环(EGR)技术满足Tier Ⅲ排放时造成的油耗恶化问题，采用三维数值模拟手段，研究了EGR氛围下多次喷射与燃油喷射角度对发动机油气混合、燃烧及排放的影响。结果表明，采用30%EGR率可满足Tier Ⅲ排放标准；喷油角度直接决定缸内混合气形成过程，喷油角度过小会导致气缸中心油束重叠形成浓混合气区，缸内空气无法充分利用；喷油角过大会导致喷雾油束和火焰撞壁，缸壁散热损失增加；而适中的喷油角度（20°）有利于提升功率，降低油耗。在EGR氛围下通过协同优化多次喷射与喷油角度，采用30%EGR率结合10.0%预喷量，主预喷间隔为15°，喷油角20°，可使NOx排放降低65.5%，油耗仅增加1.24%；采用三次喷射可进一步改善油耗与NOx排放之间的折衷关系，但优化潜力有限。

来源：2020年第3期

《内燃机工程》期刊编辑部

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