不同峰值壓力下壓縮比對柴油機熱效率的影響

柳佳辰，王 滸，鄭尊清，堯命發

(天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室，天津 300072)

近年來，世界各國對車輛燃油消耗的法規越來越嚴格，提高柴油機的熱效率顯得尤為迫切.提高壓縮比、增加進氣充量等方式均是提高柴油機熱效率的有效手段，同時發動機缸內峰值壓力也隨之增加[1].隨著技術的不斷發展，柴油機的強化程度不斷提高，其所能承受的缸內峰值壓力也不斷提高，從而高壓縮比燃燒室及高充量燃燒技術逐漸應用.通過使用高壓縮比燃燒室[2-5]及高充量密度燃燒[6-8]可以有效提高柴油機熱效率并改善排放水平.

Sangwook 等[9]研究了進氣壓力對常規柴油機燃燒及低溫燃燒的影響，研究結果表明在兩種燃燒模式下，隨進氣壓力增加燃燒持續期縮短，熱效率逐漸提高.隨進氣壓力的增加，碳煙排放逐漸減小，而NOx排放逐漸升高.Funayama 等[10]通過理論分析和試驗的手段研究了柴油機壓縮比對熱效率的影響.試驗結果表明，將壓縮比由17 提高到26 時，其指示熱效率和有效熱效率可分別提高6%和4%.Kenji 等[11]在不同的過量空氣系數下對比了壓縮比為18、22 和26的3 種燃燒室對熱效率的影響.根據文中提出的新型柴油機燃燒模型計算，在較低的過量空氣系數下，壓縮比為26 的燃燒室時其指示熱效率可達60%.而試驗結果表明，當過量空氣系數較低時，壓縮比超過22 后指示熱效率沒有明顯改善.

在進行柴油機燃燒系統優化時，缸內峰值壓力是一個重要的影響因素，將其作為限制……