柴油机起动工况燃烧和排放的逐循环和全过程研究

为了进一步丰富车用柴油机起动工况燃烧理论和排放生成机理,实现超低排放控制目标,针对柴油机起动工况燃烧和排放进行了逐循环和全过程研究。开发了基于循环控制和采样的柴油机起动工况测控系统。提出用四种典型示功图、三个阶段来分析起动过程中的燃烧状态和排放历程。采用逐循环和全过程两种研究方法,在不同边界条件下对起动工况燃烧排放进行了研究。对起动过程逐循环的研究表明,随冷却水温度升高,燃烧不稳定性降低,排放降低。提高进气温度能够改善冷机起动初始期着火条件,减少失火循环,改善排放。对起动全过程的研究发现,冷机条件下采用恒定供油量起动直接进入怠速PID控制,在初始期和过渡期容易出现失火。提出了阶梯降低油量进入怠速的优化控制策略,有效的减少了失火循环。采用辅助措施后,起动供油量为进入稳定怠速时循环供油量的1.5～2.5倍时,起动迅速,排放低。在冷却水温度低于20℃时,为降低起动过程中排放应考虑采用辅助措施。起动辅助喷射气体必须具有好的挥发性和着火性才能改善燃烧。