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内燃机碳中和与排放控制

摘要

微粒捕集器是解决柴油机微粒污染问题最有效的控制手段，利用排气热管理技术提高排温实现DPF再生是DPF应用的关键技术。以某六缸高增压柴油机为研究对象，自主研制全可变液压气门机构，该机构能够实现排气门在进气冲程二次开启，即在进气过程实现进排气门同时开启，实现内部EGR功能。通过柴油机试验台架深入研究了内部EGR对柴油机中等负荷下排气热管理性能和燃油经济性能的影响，分析讨论了含氧高温废气回流对缸内燃烧性能的影响，并通过优化匹配喷油策略等措施改善燃烧性能和降低泵气损失。研究结果表明：在内部EGR作用下，部分高温含氧废气回流，名义空气流量减少，在保持燃油消耗率基本不变的前提下，排气温度得到大幅度提升；通过进一步优化，使燃烧重心前移，在放热峰值接近上止点时实现油耗率最低。在柴油机转速1200r/min、有效平均压力1.156Mpa的工况下，通过内部EGR等优化措施,名义空气流量由886kg/h降至514kg/h，降幅42%，排气温度由308℃升至512℃，温升高达204℃,基本达到了柴油机在50%负荷工况时实现DPF再生的条件；与原机节流阀方案相比，在空气流量接近相同时，燃油消耗率得到大幅度降低，最大降幅达10.15%。

关键词

全可变液压气门机构;内部EGR;排气热管理;燃烧性能;燃油经济性

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