第32卷(2010)第2期
性能与排放
巢油机
Vol. 32(2010) No. 2
中速大功率柴油机应用米勒循环的仿真与试验研究
李翔，任自中，王新权，朱坚，平涛，王洪锋
（七→—研究所，上海201108）
摘要：对某型中速大功率柴油机应用米勤循环进行了仿真计算研究，并通过分析确定试验方案并进行试验验证。试验结果表明，应用米勒循环使该型中速大功率荣油机NO，排放降低10.5%；配合几何压缩比的增大和气门重叠角的缩小，能有效改善米勒循环下发动机的经济性。该研究为中速大功率荣油机应用米勒循环提供了参考。
关键词：中速大功率荣油机；米勒循环；压缩比；气门重叠角
中图分类号：TK421*.2
文献标识码：A文章编号：1001-4357(2010)02=0021-04
Simulation and ExperimentalInvestigation of MillerCycle
on a Medium-speed High-power Diesel Engine
Li Xiang,RenZizhong,Wang Xinquan,Zhu Jian,Ping Tao,WangHongfeng
(Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute, Shanghai201108)
Abstract: The miller cycle simulation research of a medium-speed diesel engine was conducted. And to verify the simulation results, testing program was determined and tests were carried out. The test results show that application of miller-cycle can reduce the NO, emission by 10. 5%, coupled with the compre ssion ratio increasing and valve-timing overlap angle reduction, the economical efficiency could be im-proved effectively. This study provides a reference for the application of miller-cycle on high-power medi-um-speed diesel engine.
Keywords: high-power medium-speed diesel; miller-cycle; compression ratio; valve-timing overlap angle
1概述
随着全球环境的日益恶化，船用柴油机的排放污染逐渐引起人们的重视，其排放限制法规也逐步加强。由于船用柴油机的强化程度高，其CO，、 CO和HC的排放相对较低，而NO，排放则比较严重。在这样的趋势下，国际海事组织IMO针对船用柴油机NO，排放的法规日益严格。根据IMO通过的2011年开始实施的TierIⅡI排放标准的计算公式，转速在130~2000r/min的柴油机的NO，排放限制标准在7.66~14.36g/kWh之间[1]
与此同时，降低NO，排放的相关技术近年来取得很大进展，一般分为机内排放措施和机外排放
措施。其中机内排放措施的目的是通过降低燃烧温度来降低NO，的生成，主要采用高压共轨、缸内加水和进气加湿、充量调节及米勒循环、缸内均质预混合燃烧和低温燃烧等技术。其中米勒循环技术以其适用性强、技术限制较低，被国外各大柴油机生产商最新研制的各型柴油机广泛采用[2]。
米勒循环理论基于进气门关闭角（intake-valve closing，IVC)提到下止点之前的方式，使缸内气体经历了一个膨胀过程后再开始压缩，以此对进气终了时缸内气体的温度进行内部冷却，从而降低缸内最高燃烧温度，达到降低NO，排放、改善柴油机燃烧排放性能的目的，如图1所示[3]。由于进气门提前关闭造成进气充量的减少，Miller和Lieber
收稿日期：2009-11-23；修回日期：2009-12-23
作者简介：李翔（1982-），硕士研究生，主要研究方向为柴油机工作过程及增压技术，Email；bluehover@vip.sinacom