第3期（总第230期） 2017年6月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No.3(Serial No.230)
Jun.2017
EGR率和进气温度耦合作用下的低温燃烧试验研究
杨欣欣"，石磊，曲栓，刘胜”，曹态”，邓康耀，杨震衰
摘要：基于冷热废气再循环(exhaustgasrecirculation，EGR)双回路系统，通过进气温度与EGR率解耦控制，研究了EGR率和进气温度对荣油低温燃烧和排放的影响，并在低温燃烧负荷上限探紫EGR率和进气温度揭合作用规律。研究结果表明，负荷上限时，进气温度升高对进气充量的稀释作用占主导地位，进气温度升高对燃烧起抑制作用，EGR率和进气温度的耦合作用在负荷上限时体现在：低EGR率、高进气温度时，燃烧始点提前、燃烧持续期增大；高EGR率、低进气温度时，指示功增加，平均有效压力增大。EGR率升高，NO，排放量降低，进气温度升高，HC,CO排放量升高。
关键词：内燃机；废气再循环；进气温度；燃烧；排放 DOl:10.3969/j.issn,1001-2222.2017.03.002
中图分类号：TK421.5
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)03-0008-06
低温燃烧是一种高效清洁的燃烧技术，已经成为近年来内燃机领域的热门研究问题之一。废气再循环（EGR)与进气温度都是低温燃烧的重要边界条件，二者的控制往往耦合在一起。
EGR技术是将循环废气导人气缸，对进气进行稀释，可以降低缸内氧浓度，从而降低燃烧速率，直接对燃烧和排放产生影响；同时，采用EGR技术将大量较空气比热容高的三原子气体（H，O，CO，)引人气缸，可以提高缸内工质的平均比热容，对燃烧温度的升高起到抑制作用，而EGR引入的情性分子减缓了燃烧链式反应的速率，可以降低最高燃烧温度；若EGR引人气缸内的废气温度高于新鲜进气，那么EGR会对进气进行加热，进气温度升高将有利于柴油的蒸发混合，促进均质混合气的形成，同时预混压燃在温度较高时易于发生。废气再循环已成为控制低温燃烧的重要方法之一[1-4]。
对于基于两段喷射的低温燃烧，进气温度对燃烧和排放具有两方面影响：一方面，进气温度的提高会使进气充量的密度降低，对燃烧效率和平均有效压力的提高不利；另一方面，进气温度的提高有利于主喷射燃油的蒸发，有助于形成更多的均质混合气，而且高的缸内温度会对低温燃烧起到促进作用。在不同的负荷工况下，上述两个影响规律所占的比重
收稿日期：2016-12-18；修回日期：2017-05-10 基金项目：国家自然科学基金（51576129）
也会改变，使得进气温度对低温燃烧的影响规律更加复杂[5-6]。
所以探究EGR率和进气温度的耦合作用对低
温燃烧试验的影响具有非常重要的意义。许多学者对EGR率和进气温度对低温燃烧的影响对进行了大量研究。YinB等门发现具有较高EGR率的延迟喷射策略可以同时降低NO，和炭烟。ZhaoWei 等[°通过改变EGR率和后喷射正时对改进的单缸柴油发动机进行了试验研究，研究表明，低EGR率下，峰值放热率逐渐增加，高EGR率下，峰值放热率逐渐降低。刘忠民等"通过建立燃烧室有限元模型，计算EGR率和进气温度对重油燃烧过程中 NO，排放的影响，最终通过耦合EGR率和进气温度来控制NO，的排放。柴智刚等(10)在电控高压共轨柴油机上进行试验研究，发现EGR率的升高提高了进气比热容，降低缸内平均温度，从而降低了 NO，排放，且在中小EGR率下，提高喷油压力加速了燃油和空气的混合程度，从而有效降低炭烟排放。胡松等[11]考虑了进气温度等5个参数，基于三韦伯方程建立了增压柴油机燃烧模型，计算出各燃烧参数，且分析比较了模型的优越性。张玉[12]通过对 4100柴油机数值模拟发现：当进气温度低40C时，发动机炭烟和NO，的排放会同时降低；在进气温
作者简介：杨欣欣（1991一），男，硕士，主要研究方向为内燃机燃烧与性能仿真；1057024344@qq.com。
通讯作者：石磊（1977一）.男，副研究员，博士，主要研究方向为柴油机均质低温燃烧技术、荣油机增压与性能、内愁机测试与控制技术：
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