3。1。1 柴油机基本参数和测试设备 11

3。2 实验设计得到的 80 组数据以及输入测试结果 13

3。3 油耗的数学模型构建和模型检验及各参数对其影响 16

3。3。1 油耗的数学模型构建和各项检验 16

3。3。2 数学模型的诊断 17

3。3。3 油耗响应曲面等高线图及各交互参数对其影响 19

3。4 SOOT 的数学模型构建和模型检验及各参数对其影响 21

3。4。1 SOOT 数学模型构建和各项检验 21

3。4。2 数学模型的诊断 22

3。4。3 SOOT 响应曲面等高线图及各交互参数对其影响 24

3。5 NOx 的数学模型构建和模型检验及各参数对其影响 26

3。5。1 NOx 数学模型构建和各项检验 26

3。5。2 数学模型的诊断 27

3。5。3 NOx 响应曲面等高线图及各交互参数对其影响 29

第四章 最优参数分析 31

4。1 三响应值联合优化 31

4。2 总结 32

结 语 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章 绪论

1。1 研究背景 

从柴油机被制造出来，在经过一个多世纪的发展已经成为了当今生活中最重要的 动力产生源之一，处在各个产业链的相对重要的地位。尤其在作为方便移动的动力生 产源，柴油机的优势是因为它的特点是安全可靠，单机的功率重量比大，并且燃料补 充方便等。依据一些数据调查报告，内燃机发出的功率占据着方便移动动力源的九成

[1]。随着能源危机，环境污染，柴油机排放法规的一步步完善，柴油机动力的和排放

要求需要不断提高，柴油机行业面临着严重的挑战[2]。 柴油机的燃油是在气缸内喷射，主要的燃烧方式是扩散燃烧，辅助燃烧方式是预

混燃烧，使得柴油机排出的气体中少部分是 HC 和 CO，绝大部分是 NOx 和 soot，并且 NOx 和碳烟产生的原理存在着经典的 Tread-off 的联系。这些问题要多种改进措施。 为了解决这些问题，喷油参数的优化调整是一个有效的办法。喷油系统应用电子控制 技术，通过控制燃油喷射量、喷油正时、主喷和预喷间隔角、喷射压力，能够有效地 实现柴油机各工况范围的性能和排放的最优化。这就要通过引入一种优化实验方法对 柴油机电控喷油的参数进行优化匹配研究来得到最佳喷油参数。 

1。2 柴油机发展面临的能源环境与排放问题 

首先，先考虑的是环境问题。在现在的社会，最为重要的环境问题是大气的污染。 空气污染，可分为两类：一类是空气污染是全球性污染，主要是指引起的温室效应的 二氧化碳，导致全球变暖，同时，地球的臭氧层会遭到破坏；另一类是对人类健康有 危害的有毒气体，称为区域污染，包括 HC，CO，氮氧化物，颗粒排放，苯甲醛等。造 成污染的重要原因之一是内燃机排出的有害气体。它的排放物中少部分含有无毒成分， 像 N2，02，C02 和水蒸气，有毒成分占绝大数，主要包括 NOx，HC、CO 和 PM 等。这些 有毒成分都会对人体产生很大的伤害。柴油机排放的污染物对大气环境造成很大的影 响，对人类的身体健康也造成很大的威胁，因此找到解决的方法成为了当务之急。