喷油压力与喷孔参数对柴油机性能协同影响的仿真研究

基于田口设计,利用CONVERGE软件对一台涡轮增压柴油机进行了数值模拟,探究了喷孔数量、喷孔孔径与喷射压力对柴油机性能的协同影响.结果表明:在喷油压力过高或喷孔截面积过大的情况下,缸内压力升高率明显偏大,且压力急剧升高的时刻提前,不利于柴油机平稳运行;适当提高喷射压力、增加喷孔数且减小孔径可以促进燃料的雾化混合,加速缸内混合气燃烧,促进发动机动力性与经济性提升,降低NOx及Soot排放.对于燃油消耗率和NOx排放,喷孔数影响最为敏感,喷孔直径与喷油压力次之;而对于Soot排放,影响因素的主次关系依次是喷油压力、喷孔数、喷孔直径.通过喷射压力和喷孔参数的协同优化,发动机燃油消耗率、NOx和Soot生成量分别较原机降低了 4.37 g/(kW·h),11.2％和9.14％.