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1。2 国内外研究现状及发展趋势

1。2。1 内燃机燃烧过程数值模拟的研究现状

1。2。2 高原条件下柴油机工作过程与燃烧机理的研究现状与趋 势

1。2。2。1 国内外研究现状

1。2。2。2 发展趋势

1。2。3 分段喷射的发展和意义

早在上世纪七十年代，在研究四冲程柴油机的供油时，工程师们就发现在 燃油喷射中加入预喷环节，可以通过预喷燃油引燃主喷燃油，一定程度上提高 柴油机的性能。到了九十年代，随着技术手段的开拓发展，人们实现了在一台 柴油机上进行主预喷及后喷。研究结果表明，预喷能降低氮氧化物的排量，soot 排量也相应降低；后喷能加速燃烧，使得碳烟排量在氧化作用下进一步减少。 随后的研究中更是发现合理的喷油提前角、预喷油量、主预喷间隔及在不同工 况下的喷射控制方针能有效降低排放物含量。文献综述

随着高压共轨系统的出现，分段喷射实现了精确控制喷射时间点和喷射油 量的可能，也加速了分段喷射的研究发展速度。后来发现的分段喷射的新成果有：

（1）主预喷间隔会影响柴油机针阀的开闭；

（2）后喷的研究发现，后喷能实现低温燃烧，这是因为后喷燃油能加快油 气混合的速度，改善燃烧状况，最终达到降低排量，提升功率的作用；

（3）预喷能增强柴油机功率，但NOX排量增加，减小主预喷间隔角，会 增加soot排量。多次喷射相对于单次喷射表现更好；

（4）进一步的研究表明：喷油的油束夹角也会影响分段喷射的效果。排放 量随着油束夹角减小而减少。

（5）目前，燃烧过程的可视化也随着摄影手段的发展成为了可能。通过内 窥镜对缸内燃烧过程进行摄影，并使用计算机程序对结果进一步地数据分析， 得到了较为接近实际燃烧状况 的试验结果。

（6）基于仿真软件的缸内燃烧模拟也在高速发展，通过计算机软件模拟燃 烧过程能够简短试验时间，实现研究的高效化，这对分段喷射各个阶段的参数 优化和改良提供了条件。

目前计算软件模拟和可视化的缸内燃烧正是柴油机分段喷射研究的前沿和 发展方向。

1。3 研究内容与方法

本文采用平原条件下试验模拟，数值分析，对缸内燃烧机理分析的方法进 行研究。利用CFD软件对海拔4500m环境下高海拔下柴油机缸内的燃烧过程进 行了模拟计算，详细研究主预喷间隔对高海拔下柴油机排放的影响。

主要内容步骤如下：来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

1。建立燃烧室网格模型论证，导入燃烧的初始条件、边界条件以及燃烧参 数，模拟计算和验证；

2。运用该燃烧室的模型，模拟不同主预喷间隔角情况下柴油机的燃烧过程， 分析不同主预喷间隔角对燃烧机理的影响；

3。仿真试验结果分析，论证最高爆发压力，最高温度，放热率及NOx排放 的变化并对试验结果进一步加工处理，分析其燃烧机理；

4。分析主预喷间隔角对高原柴油机性能的影响，优化研究分析，论证主预喷间隔的合理确定对高原条件下的柴油机功率恢复的可行性；