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????? 柴油机放热率分析研究 余威**|1|余威|YU Wei|武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063|Wuhan University of Technology, School of Energy and Power Engineering, Wuhan 430063|余威(1985-),男,硕士研究生,主要研究方向:柴油机性能优化与排放控制|武汉理工大学余家头校区Y15|430063|yuwei0407@126.

com|027-86550570|13986155304柴油机放热率分析研究|Analysis of the heat release rate of diesels| (武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063) 摘要:本文基于YC6L350-20型柴油机的实测示功图,对同负荷不同转速、同转速不同负荷下柴油机的放热规律进行了研究分析.结果表明:在同一负荷时,随着转速的升高,预混合燃烧的比例降低,扩散燃烧的比例增大,最高转速时只有扩散燃烧;

在同一转速下,负荷低时,仅存在预混合燃烧,随着负荷的增加,预混合燃烧的比例降低,扩散燃烧增强,最高负荷时几乎只有扩散燃烧.转速与负荷直接影响发动机缸内温度与压力,进而直接改变燃料的滞燃期,从而影响燃烧放热规律. 关键词: 柴油机;

YC6L350-20;

放热率 中图分类号:TK421 Analysis of the heat release rate of diesels YU Wei (Wuhan University of Technology, School of Energy and Power Engineering, Wuhan 430063) Abstract: In this paper, based on the indicator diagram of YC6L350-20 diesel engine, analyzing the heat release rate of the same load with different speeds, different loads with the same speed of the diesel. The results showed that: in the same load, as the speed increases, the proportion of premixed combustion reduces, diffusion combustion ratio increases. When in the maximum speed, there is only the diffusion combustion. At the same speed, when the load is low, there is only pre-mixed combustion. With the increase of the load, the proportion of premixed combustion reduces, diffusion combustion enhances. In the maximum load, there is almost only diffusion combustion. Engine speed and load direct impact on cylinder temperature and pressure, and then directly change the ignition delay of fuels, thus affecting the combustion heat release. Key words: diesel;

YC6L350-20;

heat release rate 引言 由实测示功图计算燃油燃烧的放热率.是研究燃烧过程的一种有效方法.真实的放热规律对燃烧过程不仅能做出定性的说明、而且能提供定量的估计,能比示功图更为直观地反映燃烧过程的基本特征,是诊断燃烧的一种有效手段[1].同时,根据放热率也可分析一些设计参数对燃烧过程的影响.如:供油规律、喷油提前角、滞燃期、燃烧持续期、燃烧放热速度等.综合考虑放热率、最高爆发压力和压力升高率.提出理想的放热率曲线、使实际放热过程与其巡近,用以改进和组织燃烧,这样,使放热率研究具有更实际的意义. 内燃机的燃烧过程可表现为燃烧放热的变化历程,而放热规律又决定了缸内压力变化和热量转换的过程、这些变化关系[2].根据能量守恒和能量转换定律可由示功图计算的放热率予以揭示,从中可以提供分析、诊断燃烧过程的有用信息. 本文以广西玉柴机器集团生产的YC6L350-20型柴油机为研究对象,分析不同转速与负荷下柴油机的放热规律. 物理模型 玉柴YC6L柴油机是针对客车特点量身打造的新一代高效专业柴油机.主要技术参数如下: 型号:YC6L350-20 型式:直列六缸、四冲程、增压中冷 排量,L :8.424 额定功率/转速,kw/(r/min) :258/2200 最大扭矩/转速,Nm/(r/min) 1:400/1400 燃料:柴油 气缸主要参数如下: 缸径,mm:113 冲程,mm:140 压缩比:17.5 连杆长度,mm:209.4 平均曲轴箱压力,bar:1 数学模型 能量平衡方程[2]: (1) 工质向周壁传热[2]: 其中: 缸内工质的总内能[3]: (2) 在燃烧阶段缸内工质质量的变化[3]: 缸内瞬时过量空气系数的变化[3]: 缸内工质温度的变化[3]: 将、、代入到式1,2中可得放热率[6]: 数放热率计算工具及实验工况 AVL BOOST Burn放热率计算模块介绍 在AVL BOOST软件中,运用Burn模块可以在汽缸中进行燃烧分析,其算法是基于热力学第一定律,可以由已测得的缸压数据来反算放热规律,计算出的放热规律可以用来分析单区或双区模型的燃烧特性[5] [6]. 试验工况 不同转速、同转速不同负荷工况分布如下: 表1 转速对比试验工况 Tab.