柴油机各缸EGR均匀性研究

摘要

为满足柴油发动机第六阶段排放法规要求,同时为了保证进一步降低发动机的油耗,EGR技术成为国六柴油发动机不可或缺的关键技术,EGR技术通过引入部分废气进入缸内降低缸内燃烧速率,显著降低氮氧化物的排放。对于柴油机设计,EGR率的大小直接影响发动机的氮氧化物和颗粒排放物的排放,因为它影响着废气和新鲜空气的混合过程和燃烧过程。保证各缸EGR率的均匀性,也是保证排放和经济性的重要措施,为保证柴油机具备较好的性能表现,需保证各缸EGR均匀性处于比较好的水平。对于三种EGR混合结构进行研究,分析不同的设计结构对柴油机各缸EGR均匀性的影响。研究过程通过导入三维模型,使用自动网格生成器生成网格,在一维热力学的边界条件约束下,通过AVL FIRE三维仿真软件计算额定转速为2200 r/min和1400 r/min各缸的EGR率,从计算结果发现EGR混合的结构走向对EGR率的均匀性起到了关键的作用,改变EGR管道插入进气管的深度和位置,可以改变发动机各缸的EGR率,通过合理的结构优化设计,可以保证各缸的EGR率处于相对一致的水平。