压燃式内燃机的燃烧路径与排放控制

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1、 武汉理工大学 Wuhan University of Technology压燃式内燃机的燃烧路径与排放控制 武汉理工大学 Wuhan University of Technology授课人：刘丙善压缩终点时未燃混合气压缩终点时未燃混合气30003000250025002000200015001500100010005005000 00 00,50,51,01,01,51,52,02,0过量空气系数过量空气系数温度温度K K柴油机主要排气污染物的形成条件 武汉理工大学 Wuhan University of Technology压缩终点时未燃混合气压缩终点时未燃混合气3000300025002

2、5002000200015001500100010005005000 00 00,50,51,01,01,51,52,02,0过量空气系数过量空气系数温度温度K K燃烧混合气燃烧混合气柴油机主要排气污染物的形成条件 武汉理工大学 Wuhan University of Technology碳烟形成碳烟形成30003000250025002000200015001500100010005005000 00 00,50,51,01,01,51,52,02,0过量空气系数过量空气系数温度温度K K燃烧混合气燃烧混合气柴油机主要排气污染物的形成条件 武汉理工大学 Wuhan University of

3、 Technologyppm NOppm NO50050010010060602020碳烟形成碳烟形成30003000250025002000200015001500100010005005000 00 00,50,51,01,01,51,52,02,0过量空气系数过量空气系数温度温度K K燃烧混合气燃烧混合气柴油机主要排气污染物的形成条件 武汉理工大学 Wuhan University of Technologyppm NOppm NO50050010010060602020碳烟形成碳烟形成30003000250025002000200015001500100010005005000 00

4、00,50,51,01,01,51,52,02,0过量空气系数过量空气系数温度温度K K燃烧混合气燃烧混合气柴油机主要排气污染物的形成条件 武汉理工大学 Wuhan University of Technology 武汉理工大学 Wuhan University of Technology课堂目标认识-T图（当量比-绝热火焰温度）1掌握改变燃烧路径降低排放的途径2了解柴油机低温燃烧技术的研究进展3 武汉理工大学 Wuhan University of Technology课堂目标认识-T图（当量比-绝热火焰温度）1掌握改变燃烧路径降低排放的途径2了解柴油机低温燃烧技术的研究进展3 武汉理工大学

5、 Wuhan University of Technology-T图：研究柴油燃烧路径的常用工具-T图含三岛、一柱、一线， Soot岛、NOX岛、CO/UHC氧化受限岛位置固定不变。三岛Soot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限油气混合线初始着火区某油滴的传统燃烧路径-滞燃期滞燃阶段：在到达着火温度之前，燃油与进气混合，当量比快速减小。 武汉理工大学 Wuhan University of TechnologySoot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限滞燃期 武汉理工大学 Wuhan University of Technology某油滴的传统燃烧路径-急燃期急燃期：预混混合气迅速燃烧

6、，部分燃料热能急速释放；燃烧粗暴，进入Soot生成区。滞燃期急燃期Soot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限 武汉理工大学 Wuhan University of Technology某油滴的传统燃烧路径-缓燃期缓燃期：扩散火焰中缺氧燃烧产物继续与氧混合释放热量，进入NOX生成区。滞燃期急燃期缓燃期Soot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限某油滴的传统燃烧路径-后燃期后燃阶段：燃烧产物在燃烧室内部持续扩散，部分未燃碳氢和CO被继续氧化。 武汉理工大学 Wuhan University of TechnologySoot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限滞燃期急燃期缓燃期后燃期 武汉

7、理工大学 Wuhan University of TechnologyNOX与Soot的“Trade-off”关系某重型柴油机A100工况：常规燃烧模式下，推迟主喷正时和提高喷油压力不能解决NOX和Soot之间的矛盾。NOXSoot 武汉理工大学 Wuhan University of Technology课堂目标认识-T图（当量比-绝热火焰温度）1掌握改变燃烧路径降低排放的途径2了解柴油机低温燃烧技术的研究进展3改变燃烧路径降低排放的研究设想Soot生成区NOX生成区CO/UHC氧化受限延长滞燃期，抑制Soot生成量降低燃烧温度，抑制NOX生成量 武汉理工大学 Wuhan Universit