上次課內容回顧§6-2燃燒過程三、柴油機的有害排放物和振動噪聲

CO和HC的生成機理與汽油機相同，

但柴油機

a>1，CO排放較低；

噴油晚，縫隙激冷效應小，故其HC排放較低。柴油機有害排放物：NOx,PM,且二者矛盾。CO21)NOx的生成機理:根據燃料及其混合氣形成方式分為：熱力NO(ThemalNO)

快速NO（PromptNO）

燃料NO

（FuelNO）上次課內容回顧§6-2燃燒過程2）碳煙的生成機理1．碳煙的生成過程碳煙：可溶性有機成分（SOF）和不可溶成分；由燃燒時生成的含碳粒子及其表面上吸附的多種有機物組成。高溫熱分解生成的HC，沒有與空氣再接觸的部分變成微粒。2．碳煙的生成條件生成條件：高溫缺氧；缺氧：空燃比為5.25~5.65的比較濃的狹窄范圍；高溫：在預混合火焰溫度2000~2400K范圍內出現(xiàn)峰值；上次課內容回顧§6-2燃燒過程2）碳煙的生成機理PM控制途徑：提高火焰溫度（不可?。┛刂艫/F，避免局部過濃

具體措施：促進碳煙的氧化過程

組織燃燒室內的氣流運動，促進紊流混合；促進噴霧的微粒化高壓噴射。PM控制的基本原理：由PM和NOx形成領域，

控制火焰領域內混合氣的濃度和溫度。

上次課內容回顧§6-2燃燒過程四、柴油機排放控制策略抑制與混合燃燒過程

NOx，促進擴散燃燒

PM五、柴油機的燃燒噪聲發(fā)動機的噪聲源：燃燒噪聲、機械噪聲、進氣噪聲、排氣噪聲等。

燃燒噪聲：與氣缸壓力升高率成正比，且直接與NOx排放有關。燃燒噪聲大

氣缸壓力升高率

，

預混合燃燒的混合氣量多，氣缸內溫度

，NOx排放量

?？刂拼胧航档蚇Ox排放上次課內容回顧§6-2燃燒過程六、冷起動特性壓燃式發(fā)動機起動過程取決于低溫下混合氣形成和著火燃燒條件。壓縮溫度和霧化條件冷起動時溫度和n最低燃料霧化不良冷起動困難。即

T0低

Tc低，傳熱損失大，噴霧霧化差；

n低，漏氣

，造成Tc、pc降低，不利于自燃。改善措施溫度：提高壓縮比

電熱塞加熱進入氣缸的空氣霧化：高壓噴射上次課內容回顧§6-3燃油噴射和霧化一、對燃料噴射系統(tǒng)的要求現(xiàn)代車用柴油機噴射系統(tǒng)的要求1．噴射壓力高壓化，且可任意調控

保證燃料快速、良好霧化。2．噴油器響應特性足夠快

在極短時間內，噴油規(guī)律的自由控制

達到最佳噴油時刻和理想噴油規(guī)律。3．噴霧特性與燃燒室內氣流特性的最佳匹配。適應高效率低排放燃燒方式的要求上次課內容回顧§6-3燃油噴射和霧化二、噴射霧化和油束特性噴霧(油束)特性取決于噴油器的結構、噴射壓力和背壓，是影響混合氣形成的主要因素油束特性：用幾何形狀和霧化質量評價核心部分液滴密集，速度高油束外側液滴稀少，速度低幾何形狀：貫穿距離L；貫穿率和噴霧錐角或B

貫穿率：油束射程與噴孔出口沿噴孔軸線到達燃燒室壁面的距離的比值

表征燃油噴到燃燒室壁面的程度貫穿距離上次課內容回顧§6-3燃油噴射和霧化二、噴射霧化和油束特性

油束的霧化質量：

液滴的細度和均勻度表示。均勻度是表示油束中液滴大小相同程度及直徑分布的均勻程度。細度用油束中液滴的平均直徑表示，該值越小霧化質量越好控制方式不同分為：位置控制式噴射系統(tǒng)——通過齒條或拉桿位置控制。機械式噴射系統(tǒng)/電控位置式噴射系統(tǒng)時間控制式噴射系統(tǒng)——通過電磁閥開關時刻控制。泵－管－噴嘴型/泵噴嘴型噴射壓力不同分為：低壓（18－24MPa）、中壓（60－80MPa）、高壓（>100MPa）三、噴射系統(tǒng)1）位置式噴射系統(tǒng)

1.位置式噴射系統(tǒng)

機械/電控都屬于泵－管－噴嘴型結構；

噴油泵是核心部分；

噴油器只起噴油作用，供油壓力控制；噴油泵按結構分為直列泵和分配泵。三、噴射系統(tǒng)供油量控制：通過駕駛員/調速器調節(jié)油量控制環(huán)套位置來完成機械式噴油泵VE型分配泵：一個柱塞，與固定在一起的端面凸輪盤一同旋轉VE型電控分配泵：消除機械式調速器；增設：轉速傳感器2；滑套位置傳感器5；噴射定時器位置傳感器3；比例電磁閥1；電磁閥4等

控制油量環(huán)套位置滑套位置傳感器噴射定時傳感器控制噴射定時電磁閥電控直列泵TICS（TimerInjectionControlSystem）：在P型泵基礎上改進。結構：保留P型泵油量控制齒桿機構9

在柱塞偶件上增加控制滑套，取代P型泵的倒掛形柱塞套5。電控直列泵TICS（TimerInjectionControlSystem）：在P型泵基礎上改進?？刂疲夯紫鄬χ奈灰?/p>

改變供油始點

供油預行程

在一定范圍內實現(xiàn)供油時刻的任意控制a)停油位置b)部分負荷供油位置c)全負荷供油位置柱塞套進、回油孔柱塞螺旋槽測量控制齒桿TICS泵的泵油原理油量控制桿位置由電子調速器控制

油門開度

通過傳感器傳送到ECU

判定工況

控制MAP圖

反饋控制控制桿位置

噴油量控制精度。

噴油過程１、噴射延遲階段從柱塞上控制邊緣或頂面剛遮蓋進油孔的供油始點Op到針閥開啟的噴油始點O0的一段曲軸轉角；噴油泵端燃油壓力噴油器端燃油壓力噴油器針閥升程噴射過程：噴射過程是指從噴油泵開始供油直到噴油器停止噴油的過程

泵端壓力嘴端壓力２、主噴射階段從噴油始點O0起到噴油泵回油造成噴油泵端的燃油壓力開始下降的時刻為止的一段曲軸轉角噴油泵端燃油壓力噴油器端燃油壓力噴油器針閥升程泵端壓力嘴端壓力噴油過程噴油泵端燃油壓力噴油器端燃油壓力噴油器針閥升程３、噴射結束階段從噴油器端的燃油壓力開始降低的時刻起到噴油器針閥完全落座停止噴油為止泵端壓力嘴端壓力噴油過程供油規(guī)律和噴油規(guī)律供油規(guī)律：單位時間內（或單位噴油泵凸輪軸轉角內）噴油泵的供油量（供油速率）隨時間（或噴油泵凸輪軸轉角）的變化關系。噴油規(guī)律：單位時間內（或單位噴油泵凸輪軸轉角內）噴油器噴入燃燒室內的燃油量（噴油速率）隨時間（或噴油泵凸輪軸轉角）的變化關系

。供油規(guī)律與噴油規(guī)律的定義噴油始點遲于供油始點，噴油持續(xù)時間大于供油持續(xù)時間，噴油速率的峰值小于供油速率的峰值。供油規(guī)律噴油規(guī)律存在的問題：供油規(guī)律與噴油規(guī)律不同；出現(xiàn)不正常噴射現(xiàn)象：二次噴射；噴油壓力波動滴油現(xiàn)象；高壓密封斷續(xù)噴射；針閥周期跳動隔次噴射；2循環(huán)噴1次柴油機的不正常噴射常用測量針閥升程的方法來判定有無不正常噴射現(xiàn)象存在；不正常噴射：二次噴射、滴油、斷續(xù)噴射、隔次噴射；不正常噴射會造成柴油機性能的惡化，如經濟性下降，冒黑煙，噴油嘴積碳燒損，噴油系統(tǒng)零件產生穴蝕損壞。針閥升程

（１）二次噴射現(xiàn)象：主噴射結束之后，針閥落座后又第二次開啟向氣缸內噴油的現(xiàn)象。原因：是燃油在高壓作用下的可壓縮性和燃油壓力波在高壓油路的傳播與反射。危害：燃油在較低的壓力下噴入氣缸的，霧化質量差，噴射偏離上止點，造成燃油消耗、排煙排溫升高，性能惡化，噴孔積碳堵塞。多發(fā)生在柴油機大負荷、高速運轉工況。（２）滴油現(xiàn)象：噴油終了噴油器針閥不能迅速落座而關閉不嚴，出現(xiàn)仍有燃油流出的現(xiàn)象

影響：流出的燃油，其速度和壓力均很低，導致霧化不良，且燃油會集結在噴孔處，容易結炭，使噴孔堵塞。原因：高壓油管燃油壓力下降較慢，使得針閥以小的落座速度緩慢地關閉。措施：減小針閥質量，增加針閥彈簧預緊力和彈簧剛度，加大出油閥卸載容積等。（３）斷續(xù)噴射現(xiàn)象：針閥在噴射期間周期性跳動，本應一次噴入氣缸的燃油分成二次或多次噴入氣缸，且針閥升程小，噴射壓力低。原因：在低負荷、低速運轉工況，噴油泵輸出量小于噴油嘴噴出油量。影響：針閥對閥座的沖擊次數(shù)增多，易產生過度磨損，降低針閥壽命。措施：合理選擇噴射系統(tǒng)的參數(shù)，如噴油泵柱塞直徑、凸輪廓線、出油閥形式及尺寸等（４）隔次噴射現(xiàn)象：在低速、低負荷或惰轉時，循環(huán)供油量少，不足以打開針閥，出現(xiàn)有的循環(huán)不噴油的現(xiàn)象

。影響：怠速運轉不穩(wěn)定措施：合理設計噴油泵最小供油量

機械式與電控式的區(qū)別：調速器：機械式——機械；電控式——數(shù)據調速供油規(guī)律：機械式——不可調；電控式——可調噴油壓力：機械式——不可調；電控式——可調圖4-55ECD—U2系統(tǒng)示意圖2）時間-壓力式電控噴射系統(tǒng)特點：不斷高壓化典型類型：高壓共軌系統(tǒng)、泵噴嘴和單體泵三種三向閥控制脈沖燃油箱其他信息（p,t）節(jié)流閥ECU負荷壓力傳感器三通閥噴射率控制油壓活塞針閥體噴油器油泵控制閥E/G轉速及凸輪轉角氣缸判別信號蓄壓室高壓供油泵噴射壓力控制1.高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌式噴油系統(tǒng)組成供油系統(tǒng)：油箱、輸油泵、濾清器、高壓油泵、油軌、高壓油管、噴油器。電控系統(tǒng)：傳感器、ECU、執(zhí)行器ECU電控高壓共軌式噴油系統(tǒng)組成高壓共軌系統(tǒng)特點：結構上：把泵-管-噴嘴三個單元，按各自功能相互獨立起來充分提高控制自由度。功能上：實現(xiàn)高壓噴射；

噴射壓力、噴射時刻、噴油規(guī)律達到可直接調控

放熱規(guī)律可控制。

各單元的作用：①高壓泵：按一定速率向共軌供油，保證軌壓恒定供油原理：多山凸輪每轉供三每次供油頻率與噴射頻率一致

吸油過程：柱塞下行

PCV閥開

泵室進油柱塞上行

PCV閥開回油軌壓不變共軌壓力<設定值時，ECU接通PCV閥關閉

出油閥開迅速供油補充軌壓高壓泵供油原理：三山凸輪PCV閥出油閥高壓泵供油量：取決于PCV閥關閉后柱塞升程

有效行程

通過改變PCV電磁閥的關閉時刻

凸輪的有效行程

改變供油量

控制共壓。特點：減小功率損耗。但控制系統(tǒng)復雜。BOSCH-CR型三缸徑向柱塞式高壓泵：

結構：泵體、泵蓋、氣門組件、柱塞泵組件、柱塞彈簧、凸輪軸組成。特點：每壓油單元采用多個壓油凸輪，三缸柱塞泵隔120度均勻分布

保證供油頻率和供油量②共軌的作用：將高壓泵提供的高壓油蓄壓

按恒定壓力均勻分配到各缸噴油器。

共軌容積的確定：兼顧高壓泵供油壓力波動和每個噴油器噴油而引起的壓力波動

共軌壓力波動控制在5MPa以內；為保證共軌壓力響應速度

快速響應柴油機工況的變化，其容積又不能太大。

ECD-U2共軌系統(tǒng)：高壓泵最大循環(huán)供油量為600mm3，共軌容積約為94000mm3。③噴油器的主要作用：根據ECU的控制指令完成定量、霧化及噴油規(guī)律的控制。噴油量：噴油器開啟持續(xù)時間（通電脈寬）來控制；噴油器的開啟時刻

控制噴油時刻。噴霧質量：取決于噴射壓力和噴孔總截面積以及燃燒室內氣流狀態(tài)。噴油規(guī)律控制精度：取決于噴油器的響應特性。噴油器響應特性：取決于電磁閥特性和針閥慣性質量。三向電磁閥式噴油器特點：由針閥偶件、液壓柱塞、節(jié)流閥以及三向電磁閥（TWV）等組成。通電時刻

噴射時刻；通電持續(xù)時間

噴油量。ECD-U2系統(tǒng)：

高壓共軌系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機高壓泵共軌ECU噴油器發(fā)動機

高壓泵工作；ECU檢測軌壓：當軌壓<設定值：控制高壓泵PCV閥關閉

供油；當軌壓≧設定值時開PCV閥回油狀態(tài)。泵及軌壓控制：發(fā)動機噴油控制：檢測發(fā)動機工況；控制噴油器TWV的接通和斷開時刻；控制噴射時刻和噴射量。標定控制MAP圖TWV閥式噴油器結構特點：由內閥、外閥和閥體組成。內閥:自由活塞外閥:與銜鐵做成一體由線圈通電方式控制其上下運動閥體:支承外閥泄油孔內、外閥及閥座間形成A、B密封面。A密封面控制柱塞頂部與共軌連通柱塞B密封面控制柱塞頂部與泄油孔連通TWV噴油器的控制原理：在ECU控制下TWV閥ON

線圈產生磁場力

外閥上移

關閉密封面A

共軌高壓油無法進入柱塞頂控制室。此時，密封面B打開，柱塞頂控制室內高壓油，經密封面B泄油

油壓迅速降低

噴油器針閥克服彈力升起

噴油開始。當TWV閥OFF時，磁場消失，外閥在彈力作用下下移

關閉密封面B，同時打開密封面A；

共軌高壓油同時進入噴油器針閥承壓錐面室和柱塞頂部控制室。柱塞在高壓油和彈力作用下下移

針閥落座，停止噴油。C-R系統(tǒng)對燃燒速率的精確控制：由噴油規(guī)律的柔性控制實現(xiàn)“Multijet”(多脈沖)噴射方式精確控制燃燒室內的溫度和壓力高效率低排放先導噴射預噴射主噴射1主噴射2后噴射遲后噴射控制TzmaxNOx

壓縮T和p，

起動暖車時間，

惰轉噪聲&HC排放，改善低速轉矩特性T為主噴射準備

縮短主噴射的

i，

Tz，

NOx改善廢氣在膨脹過程中的氧化環(huán)境，

PM

后處器的催化反應

廢氣中HC

NOx還原裝置的效率

高壓共軌噴射系統(tǒng)的特點：共軌壓力波動小不存在壓力波引起的難控區(qū)、失控區(qū)以及調速器能力不足等問題；噴射壓力獨立于n和負荷可實現(xiàn)理想噴油規(guī)律易實現(xiàn)多階段脈沖噴射過程噴射規(guī)率自由控制

噴射量僅取決于共軌壓力和噴油器通電脈沖寬度;高壓

高壓泵驅動損失

，需耐高壓和高壓密封。0.51.01.52.02001501005096MPa80MPa48MPa38MPa噴射量mm3/st通電脈沖幅Ti/ms2.泵噴嘴：結構特點：?泵噴嘴體、控制閥及電磁閥等組成；

?柱塞偶件和噴油器偶件集成在一個殼體內。

噴油正時和噴油量：由電磁閥控制進油閥開啟時刻和持續(xù)時間來控制高壓系統(tǒng)容積很小易高壓化(>200MPa)

可靠性好；但復雜?取消了高壓油管

彌補高壓共軌耐高壓及高壓密封缺陷。3.單體泵向噴油器高壓螺旋電磁閥發(fā)動機挺柱體滾輪結構特點：一種模塊式結構；各缸柱塞泵獨立；噴油器和噴油泵間用短高壓油管連接工作方式：ECU控制電磁閥

組成：由滾輪式挺柱、柱塞、回位彈簧、泵體、ECU控制及電磁閥等。當電磁閥開啟時，高壓油經短高壓管

傳到噴油器

建立油壓噴射；當電磁閥OFF時，泵油室內油和高壓管內燃油回油，噴油器油壓迅速降低

停止噴油。CR：泵噴嘴獨立控制直接控制噴射規(guī)律；響應性

噴射壓力控制不受n、負荷影響，自由度高。UIS：泵噴嘴一體高壓化；噴油規(guī)律供油規(guī)律；噴射壓力供油速率凸輪型線和n；噴射壓力控制自由度受限。UP：結構上，改善CR的高壓密封及可靠性問題，

UIS的體積大結構復雜的缺點。控制方法：用供油特性間接控制噴油規(guī)律；噴油規(guī)律控制精度及高速響應特性較差。4.三種高壓噴射系統(tǒng)（CR、UIS及UP）的比較：§6-4混合氣的形成與燃燒室一、柴油機混合氣形成方式1）空間霧化：多孔式噴油器強制霧化+與空氣的相對運動影響油氣相對速度的因素：p噴，T，

，氣流特性即噴霧特性與燃燒室內氣流特性的匹配。影響柴油機混合氣形成的因素：燃料的霧化特性，燃燒室內氣流特性123351234i）回轉體燃燒室ii)四角形燃燒室iii）四角圓弧形燃燒室vi）花瓣形燃燒室傳統(tǒng)的直噴燃燒室：主要靠空間霧化形成混合氣缺陷：燃燒室內氣流組織不當，噴射壓力低；混合氣形成速率隨n適應性差淘汰NOx

已淘汰2）油膜蒸發(fā)：燃燒室壁面形成油膜后，利用受熱蒸發(fā)和空氣流動作用形成混合氣。蒸發(fā)速度燃燒室壁面溫度、和燃燒室內氣流速度的控制渦流室式對預燃室壓縮過程

渦流室內形成強烈壓縮渦流

壁面油膜蒸發(fā)混合噴入主燃室二次渦流n適應性

壓縮過程

預燃室內形成強烈紊流部分空間混合噴入主燃室燃燒渦流n適應性

3）傳統(tǒng)直噴式和分隔式燃燒室特點：直噴式：燃燒等容度高；散熱面積??；經濟性好冷起動性好；

=14~18

對噴射系統(tǒng)要求高；對高速敏感；排放、高速性差粗暴，NOx排放高。分隔式：空氣利用率好；

n適應性好噴霧要求低、成本低；

散熱面積大；通道節(jié)流損失大；熱效率低；冷起動性差。

=20~24二、高速直噴燃燒室結構及其混合氣形成特點柴油機燃燒放熱規(guī)律及NOx和PM生成

預混合燃燒過程和擴散燃燒過程。預混合燃燒過程

缸內氣流特性和噴霧質量；擴散燃燒過程

后噴射的噴霧質量和氣流特性;H

D1

D2

D1D2A型(D<120mm)B型(D>120mm)

缸內氣流特性：燃燒室結構形狀噴霧質量：高壓噴射三、燃燒室內氣流特性及其評價方法目的：有效控制預混合燃燒和擴散燃燒期間的氣流特性。評價指標

滾流強度保持性評價方法：基于CFD軟件，對燃燒室三維空間瞬態(tài)流場進行模擬計算；燃燒室斷面三維計算模型計算斷面SW不同燃燒室結構對燃燒室內氣流特性的影響：縮口比D2/D1一定時，燃燒室底部凸起形狀對滾流強度保持性的影響I型II型III型D1D2擴散燃燒期燃燒室底部形狀對排放特性的影響：

在擴散燃燒期間，因氣流分布及保持性不同對CO、

HC及煙度影響明顯。g§6.5燃燒過程的影響因素一、噴霧特性與燃燒室形狀匹配1）噴射夾角(位置)：噴射夾角不同，噴霧在燃燒室位置不同過大：更多燃料飛濺到擠氣面過?。嚎臻g混合，預混合燃燒

過小過大NOx煙度噴射夾角:=152°=156°=160°噴孔直徑負荷油耗NOx煙度噴射壓力和噴孔數(shù)一定噴孔直徑

影響噴射總面積。噴孔直徑?。荷涑?/p>

夾角變小

霧化

油束著壁傾向

煙度。直徑過大：小負荷/大負荷區(qū)，噴霧質量差

存在最佳噴控直徑噴孔數(shù)和進氣渦流噴孔數(shù)和渦流強度

影響噴注與燃燒室空間的匹配孔數(shù)過多或渦流強度過強

噴注相互干涉適當減小渦流比,進氣阻力

,

v

噴孔數(shù)過多，燃燒室內橫向渦流過強

噴注之間干涉；縱向渦流：預混合階段適當；擴散燃燒階段有足夠強度——保持性噴孔直徑及噴孔數(shù)的確定確定噴孔直徑時，一般考慮最大噴射面積；一定噴射壓力，影響噴射速率及噴霧質量噴孔數(shù)：根據燃燒室空間大小來確定Vb：最大循環(huán)噴油量

n：轉速

：噴控流量系數(shù)

j：噴油持續(xù)角

j：噴孔處平均噴油速率噴孔數(shù)=i時：噴油器面容比：噴嘴結構傳統(tǒng)結構：HC的工況排放值100%小壓力室無壓力室HC工況排放值/%噴油器壓力室對HC排放的影響噴后壓力室內油進入氣缸霧化不良HC；無壓力室針閥升程很小因節(jié)流效應射程不均一定噴孔面積，噴嘴壁厚影響貫穿距離霧化效果

噴射壓力（軌壓）軌壓

，噴射速率

，噴射持續(xù)時間

，初期放熱速率

，NOx

，PMNOx軌壓軌壓軌壓軌壓HCbeCO不同轉速下，軌壓對發(fā)動機性能的影響：二、影響燃燒過程的運轉因素1.負荷質調節(jié)：進入氣缸的空氣量基本保持不變，只調節(jié)循環(huán)噴油量。負荷

,=噴油量

，

a

；

單位Vh混合氣燃燒放熱量

,Tz

，

i，粗暴；但大負荷時，燃燒過程延長

e

2、轉速

n

散熱/漏氣損失pcTc；

i著火落后期；噴油壓力高壓化可改善霧化

n過低：霧化熱效率；

n過高：燃燒過程遲后，充氣效率——熱效率3.噴油時刻

pt

決定噴注相對燃燒室空間的噴射位置。

一般：pt過大，缸內p、Ti

；壓縮負功；

pz、Tz

工作粗暴；NOx；動力性，經濟性

pt過?。喝紵患皶r，散熱損失，排溫；動力性，經濟性

最佳pt0：動力性經濟性不變的前提下，NOx。推遲pt是NOx的主要措施。

pt0隨負荷、轉速而變化?？s口燃燒室，噴射壓力=24MPa，機械噴射系統(tǒng)：相對傳統(tǒng)靜態(tài)供油提前角由11~14°CA

6~8°CA

NOx而傳統(tǒng)直噴柴油機

gt0=11°~30°CA。

gt0范圍=8~14°CA4.

燃油特性十六烷值過低：自燃性差，不易著火。

i，工作粗暴，NOx

冷態(tài)正常燃燒條件易著火壓縮比和十六烷值匹配：從1614&十六烷值5585時著火特性不變有效NOx和HC十六烷值

，自燃性好

i，dp/d

，工作溫柔，

NOx;但過高冒煙。5.EGREGR作用：降低燃燒溫度；降低氧濃度NOx

但EGR率過大燃燒滯后、不完全，經濟性；排煙各工況存在最佳EGR率。EGR作用在柴油機和汽油機上的區(qū)別：汽油機：量調，EGR后，A/F基本不變；反應及燃燒溫度

NOx柴油機：質調，EGR后，A/F,Tz，

NOx效果明顯。m0：無EGR時進氣量；m：有GR時的進氣量柴油機EGR降低NOx效果：EGR流量=有無EGR時的進氣流量之差EGR抑制燃燒效果與

氧氮含量效果各50%空濾器進氣1.可變增壓+雙級增壓4.電控高壓多段噴射系統(tǒng)還元劑供給系統(tǒng)6.氧化催化+DPF+NOx還元2.中冷3.EGR中冷EGR閥5.燃燒室內氣流特性§6-6柴油機的排放控制技術表6-1不同技術措施對排放及性能的影響效果噴射系統(tǒng)后處理噴射壓力最高化噴射壓力控制先導噴射噴射時期

控制EGR還元劑NOx氧化劑HC靜電除塵PM/SM/HC◎◎—×——◎◎NOx×○◎◎◎◎——油耗○○○×○———噪聲×○◎○————起動機－○○×————行駛性○◎—×————◎：明顯改善，○：改善，×：惡化，—：無效果。一、機內措施

1．噴射系統(tǒng)的控制目的：良好噴霧特性、噴注與燃燒室良好匹配；控制噴油規(guī)律

控制放熱規(guī)律

節(jié)能又低排放措施：噴射壓力高壓化；且噴射時期/噴油量/噴油率可變控制；

響應特性。相對UP和UIS：C-R直接控制噴油器

控制響應特性

，

高速柴油機上普遍采用。噴油器的要求：噴射壓力高壓化：>200MPa霧化，噴射速率多段脈沖噴射：響應特性噴射規(guī)律放熱規(guī)律

2．新的燃燒方式①低溫燃燒技術MK燃燒：特點：低溫燃燒和預混合燃燒相組合

同時

NOx&PM。噴射持續(xù)時間-著火延遲期/degCAModulatedKinetics基本原理：由EGR

氧濃度和Tz

NOx;同時采用MK(可調)高壓噴射

縮短噴射時間+冷EGR+提前噴

iPCIPM

byEGR高壓噴射冷EGRMK燃燒預混合燃燒②HCCI技術：

EGR=30%早噴

=17早噴，

=17EGR=30%

:1714早噴低壓縮比早噴

=14EGR=30%EGR放熱率壓縮過程中噴射，

i，形成稀薄預混合氣

壓燃

PCCI混合氣均勻化3.不同階段柴油機的控制技術對應2005年前排放法規(guī)的主要技術措施：歐IV前軌壓=160MPa、冷EGR、VNT/VGS、預噴射燃燒、進氣渦流可變系統(tǒng)、燃料含硫量≯50ppm；采用DOC（DieselOxidationCatalyst）、DPF后處理。針對2005年實施的歐洲排放法規(guī)：歐IV高壓多段噴射技術、閉環(huán)電控，高增壓可變技術、高冷EGR，PCI燃燒方式，燃料含硫量≯

10ppm。2009年實施的排放法規(guī)的技術措施：歐V以上200MPa多段噴射、部分HCCI、內部EGR、燃料低含硫且機油含硫量為0，采用NH3-SCR后處理技術。二、后處理技術1）氧化催化轉化器目的：將CO和HC以及PM中的SOF

CO2和H2O

主要氧化催化劑：Pt鈀和Pd鉑，Pt/Pd≈2.3/1組合用Pd受Pb鉛的侵蝕；Pt受熱劣化影響催化反應因素：反應物濃度：O2濃度和CO/HC/H2濃度間的平衡溫度催化劑的工作溫度為300℃以上?？臻g速度=單位時間內的氣體流量：<數(shù)萬升/h

向排氣供給新鮮空氣

2次空氣柴油中含硫量多

氧化劑會生成硫酸鹽

PM

氨水箱氨水供給系統(tǒng)氧化催化劑