为实现柴油-天然气双燃料发动机在RCCI模式下高效清洁的燃烧,运用CONVERGE软件建立了气缸计算模型,研究了低负荷工况下柴油的早喷耦合EGR率对燃烧和排放的影响。结果表明,固定EGR率为5%,喷油时刻在-65°CA ATDC时,较高质量的混合气燃烧减少局部高温的产生,NOX及Soot的排放急剧减少而动力性和经济性略有降低;固定喷油时刻为-65°CA ATDC时,引入EGR会使燃烧效率下降,EGR率为8%时的整体排放性能最优。合理运用柴油早喷及EGR技术,可在动力性和经济性基本不变的情况下,大幅度降低NOX的排放,同时HC及CO的排放得到控制。

为提升柴油-天然气双燃料发动机在大负荷工况下的动力性、经济性和排放性等多种性能,利用某商用软件建立发动机三维气缸模型,探究了二次喷油策略下柴油的喷射时刻对发动机燃烧与排放的影响。研究表明,一定范围内较早的主、预喷时刻可以提高发动机的缸温、缸压、IMEP、燃烧效率等参数,使燃料燃烧更加充分,缸内温度分布更加均匀,并能实现较高的热效率和较低的排放。但是过早的主、预喷时刻会导致燃烧不充分,燃烧效率降低、发动机的性能减弱并产生大量废气等负面影响,由此可见,大负荷下适当提前引燃柴油的喷射时刻可优化燃烧,降低大负荷工况下的爆燃倾向,提高发动机的动力性和经济性,稳定燃烧过程。