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米勒循环与EGR耦合对增压柴油机性能的影响

韩雷 任洪娟

韩雷, 任洪娟. 米勒循环与EGR耦合对增压柴油机性能的影响[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 238-242. doi: 10.12299/jsues.22-0007
引用本文: 韩雷, 任洪娟. 米勒循环与EGR耦合对增压柴油机性能的影响[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 238-242. doi: 10.12299/jsues.22-0007
HAN Lei, REN Hongjuan. Influence of Miller cycle and EGR coupling on performance of turbocharged diesel engine[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 238-242. doi: 10.12299/jsues.22-0007
Citation: HAN Lei, REN Hongjuan. Influence of Miller cycle and EGR coupling on performance of turbocharged diesel engine[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 238-242. doi: 10.12299/jsues.22-0007

米勒循环与EGR耦合对增压柴油机性能的影响

doi: 10.12299/jsues.22-0007
详细信息
    作者简介:

    韩雷:韩 雷(1996−),男,在读硕士,研究方向为内燃机节能减排. E-mail:ray_h1112@163.com

    通讯作者:

    任洪娟(1978−),女,副教授,博士,研究方向为汽车动力系统设计与节能减排. E-mail:ren-hongjuan@163.com

  • 中图分类号: TK421

Influence of Miller cycle and EGR coupling on performance of turbocharged diesel engine

  • 摘要:

    以某6缸四冲程两级增压船用柴油机为研究对象,建立两级增压柴油机米勒循环与废气再循环(Exhaust Gas Recirculation, EGR)耦合仿真模型,研究米勒循环和EGR耦合对两级增压柴油机燃油消耗率和NOx排放的影响. 结果表明,当米勒度为−40°CA时,燃油消耗率相对原机降低3.5%,NOx排放相对原机降低25.5%;EGR率为30%时,燃油消耗率相对原机增加5.0%,NOx排放降低98.7%;当米勒度为−30°CA与EGR率为20%时,燃油消耗率相对原机仅增加0.1%,NOx排放降低92.7%.

  • 图  1  试验系统布置

    Figure  1.  Test system layout

    图  2  船用柴油机推进特性曲线

    Figure  2.  Marine diesel engine propulsion characteristic curve

    图  3  两级增压柴油机仿真模型(带EGR​​​​​​)

    Figure  3.  Simulation model of two-stage turbocharged diesel engine with EGR

    图  4  米勒度方案

    Figure  4.  Scheme of Miller timing

    图  5  柴油机性能随米勒度的变化规律

    Figure  5.  Variation of diesel engine performance with Miller timing

    图  6  柴油机性能随EGR率的变化规律

    Figure  6.  Variation of diesel engine performance with EGR rates

    表  1  柴油机主要技术参数

    Table  1.   Main technical parameters of diesel engine

    参数数值
    机型四冲程,直列6缸
    气缸直径/mm170
    行程/mm222
    连杆长度/mm379
    排量/L30.22
    压缩比15.5:1
    点火顺序1→5→3→6→2→4
    最大爆发压力/MPa25
    低压级增压器转速/(r·min−1)≤75000
    高压级增压器转速/(r·min−1)≤80000
    中冷后空气温度/℃45 ± 5
    喷孔数8
    喷孔直径/mm0.3
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    表  2  主要试验数据

    Table  2.   Main experimental datas

    参数数值
    功率/kW 507.7
    转速/(r·min−1) 1365
    转矩/(N·m) 3557.2
    燃油消耗率/(g·(kW·h)−1) 213.2
    进气流量/(kg·h−1) 4612.6
    进气温度/℃ 28.7
    NOx排放量/(g·(kW·h)−1) 15.3
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-01-07
  • 刊出日期:  2022-06-30

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