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高效清洁燃烧

摘要

我国幅员辽阔，但地理环境复杂。因此，亟需改善柴油机对高海拔地区的适应性。柴油机变海拔燃烧特性研究，是解决上述问题的基础，有助于揭示高原环境对柴油机性能与排放的影响机理。针对某重型实验用柴油机，通过模拟杭州（41.7m）、昆明（1891.4m）、拉萨（3658m）这三个城市的进气状态，开展了不同海拔高度对缸内燃烧影响情况的试验研究。结果表明：柴油机在高原环境下工作，会减少过量空气系数，降低缸内压力，提升燃烧过程中的缸内温度。但这会增加冷却系统热损失，提升排气温度，并导致更多废气能量不能得到有效利用。因此，相比于杭州工况，在拉萨运行的柴油机，在燃烧效率和热效率上分别降低了6.2%与6.5%。在燃烧相位上，海拔高度的提升会延长柴油机滞燃期，并导致峰值压升率的增高。此外，高原柴油机虽然会导致燃烧结束时刻的延迟以及燃烧持续期的延长，但是对燃烧放热重心影响不大。因此，柴油机在高原环境下燃油利用率的降低，主要是由于缸内燃烧恶化所导致的。总之，青藏高原上工作的柴油机在热效率与排放控制上都需要优化。混合气密度的下降以及每循环吸入空气量的减少是导致缸内燃烧恶化的主因。因此，涡轮增压技术与燃用含氧燃料会有助于改善重型柴油机在高原环境下动力下降和燃烧恶化的问题。

关键词

柴油机;变海拔;高原环境;燃烧特性;发动机性能

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