第5期（总第232期） 2017年10月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
车用柴油机起动烟度试验研究孔祥鑫，张永青，冀树德，姚春雷,李峰，刘逢春，刘志刚
（中国北方发动机研究所（天津），天津300400）
No 5 (Serial No 232)
Oct2017
摘要：针对柴油汽车起动过程烟度较为严重的问题，以柴油机台架试验为研究手段，从改善燃烧过程以及燃料自身性能的角度出发对车用柴油机起动烟度的优化进行了研究。结果表明：柴油机喷油起始转速、起动供油量、燃料性能均对起动烟度存在直接影响：试验条件下，适当提高喷油起始转速、降低起动供油量、提升燃料十六烷值及含氧量，可以有效降低该柴油机起动烟度。
关键词：柴油机；度；台架试验；起动
DOI:10 3969/j issn 1001-2222 2017 05015
中图分类号：TK4215
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)05-0077-06
研究表明，在目前被产业化应用的各种动力机械中，柴油机热效率最高，能量利用率最好，同时其输出功率大、适应性好、燃油消耗率低这使得柴油机在车用动力方面的优势尤为明显，全球车用动力“柴油化”趋势逐渐形成3」。但由于柴油机自身的工作特点，其颗粒排放，尤其是烟度远高于汽油机3」，由此带来的大气能见度降低4与空气污染致病等间题十分严重
众多学者通过试验及仿真分析等手段对如何减少柴油机烟度作了研究，并取得了一定进展，如燃油预喷射技术[汀、进气增压技术"、燃烧室与进气道结构优化“9-1、增加后处理装置""等，但研究针对的多是运行工况，实际上柴油机起动过程的烟度问题也十分突出需要得到更大的重视。柴油机从开始起动到稳定在怠速转速运行的整个阶段皆可看作起动过程1，这一过程中较低的环境温度与喷油压力等因素导致烟度问题十分严重，故有必要针对起动烟度的优化进行深入研究。本研究以柴油机台架试验为研究手段，以起动过程为主要工况，以优化柴油机喷油起始转速、起动供油量及燃料性能为方向，研究柴油机起动烟度的优化方法，探索了柴油汽车尾
气排放间题的解决方案。 1试验装置与方法 1.1试验系统与测试装置
试验系统由发动机、烟度计、测控系统、测功机收稿日期：2017-05-25；修回日期：2017-07-10
等组成，其连接方式见图1。发动机起动电机的电源由4块12V蓄电池两两串联后并联组成。试验中发动机的起动方式以电机起动为主，增加测功机与发动机的连接可实现转速测量且并不引人新的起动负载，同时测功机也能以拖动方式实现发动机的起动。试验所用发动机的主要配置及参数见表1。
计算机
费速、账信号
测功机
型式
缸径/mm 行程/mm
排量/L
测控系统
温度、压力信号ECA
起动电机
H
发动机
图1试验系统示意
发动机主要配置及参数表1
8缸V型四冲程
150 160
22 6
冷却方式供油装置进气方式
排放标准
烟度计水冷电控喷油泵增压中冷
GB17691—2005
第Ⅲ阶段
根据GB17691—2005及GB3847—2005
的规定，车用柴油机烟度的测量应采用不透光烟度法13]，采用该方法能对柴油机的瞬态炭烟和其他污染物的排放特性进行研究。本试验选用的不透光烟
作者简介：孔祥鑫（1990一），男，助理工程师，硕士，主要研究方向为案油机试验技术与测试方法；kxxbuc@126eom。