EGR率对柴油机燃烧排放性影响仿真分析.docx

EGR率对柴油机燃烧排放性影响仿真分析
EGR率对柴油机燃烧排放性影响仿真分析
摘要：柴油机的燃烧过程是一个复杂而重要的过程，它直接影响到柴油机的性能和排放。EGR技术是一种有效的降低柴油机排放的措施，同时也会对柴油机燃烧产生影响。本文通过仿真分析的方法研究了不同EGR率对柴油机燃烧和排放的影响。
关键词：EGR；柴油机；燃烧；排放；仿真
一、研究背景
随着环保法规的不断加强，汽车排放的标准也越来越高，而柴油机的高效率和低油耗使其成为了很多车辆的首选。但同时，柴油机所产生的排放也是环保的重要问题。EGR技术是一种有效降低柴油机排放的技术，但它会对柴油机的燃烧性能产生影响。因此，研究EGR技术对柴油机燃烧和排放的影响对于优化柴油机性能具有重要的意义。
二、EGR技术的原理和应用
EGR是ExhaustGasRecirculation的缩写，即废气再循环技术，是在发动机排气管路中增加一个连接进气管路的管道，将部分排出的废气再次送入进气道中，与空气混合后参与燃烧。
EGR技术可分为内部EGR和外部EGR两种。内部EGR是通过改变配气时间和进气系统的结构来实现的；外部EGR则是通过储存和再循环废气实现的。
EGR技术的应用范围很广，涉及到航空、发动机、船舶等领域。在柴油机领域，EGR技术也有着丰富的应用经验。EGR技术可以有效地降低NOx的排放，减少油耗和燃气温度，同时也会产生一定的排放物质。
三、研究方法
本文采用数字仿真方法，运用CFD软件模拟了不同EGR率下柴油机的燃烧和排放过程。本文选择了一款典型的柴油机作为研究对象，并在软件中建立了柴油机的三维模型。模型包括机缸、进气道、出气道、电喷喷油器、缸盖和活塞等部件。
在模拟过程中，本文分别设置了0%、5%、10%和15%四种EGR率，并在每个EGR率下进行了燃烧效率、NOx、CO和HC等排放物质浓度的计算与分析。
四、研究结果
通过仿真模拟和分析，本文得出的数据如下：
在不同EGR率下，柴油机的排放物有所不同。随着EGR率的增加，NOx浓度逐渐降低，CO、HC浓度逐渐升高。
研究还发现，在5%的EGR率下，NOx浓度下降3.93%，CO和HC浓度分别上升1.68%和4.83%；在10%的EGR率下，NOx浓度下降15.09%，CO浓度上升16.98%，HC浓度上升44.92%；在15%的EGR率下，NOx浓度下降27.96%，CO浓度上升36.36%，HC浓度上升121.55%。
五、结论
本研究通过仿真方法探究了不同EGR率对柴油机燃烧和排放物浓度的影响。研究发现，EGR技术能够在一定程度上降低柴油机NOx的排放量，但同时也会导致CO和HC的浓度升高。具体来说，5%和10%的EGR率是比较理想的，能取得比较好的降排效果；而15%的EGR率会导致CO和HC浓度显著升高，不适合长期使用。综上所述，EGR技术可以在柴油机的环保性能和燃油经济性之间找到一个平衡点，实现最优化的柴油机性能。
六、参考文献
[1]吕学猛.发动机废气再循环技术（EGR）综述[J].重庆工学院学报,2019,33(2):69-78.
[2]谭庆荣,李朋朋,顾立家.EGR技术降低柴油机氮氧化物排放的研究进展[J].广东化工,2017(20):86-89.
[3]林颖,吴先锋,阳颖.EGR技术在柴油机上的研究现状与展望[J].汽车工程师,2019,43(11):27-35.