柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有多種常見的技術(shù)手段和優(yōu)化措施,以下為您詳細(xì)介紹:
一、燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化
高壓共軌技術(shù)
這是一種先進(jìn)的燃油噴射技術(shù)。傳統(tǒng)的柴油噴射系統(tǒng)壓力較低且不穩(wěn)定,而高壓共軌系統(tǒng)能夠?qū)⑷加蛪毫μ岣叩胶芨叩乃?,一般可達(dá) 1600 - 2000bar 左右。
高壓共軌技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)燃油的準(zhǔn)確噴射,通過電子控制單元(ECU)準(zhǔn)確控制噴油時(shí)間、噴油量和噴油速率。例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),可以實(shí)現(xiàn)多次預(yù)噴射,使燃油和空氣更好地混合,從而降低啟動(dòng)時(shí)的噪音和振動(dòng),同時(shí)減少有害氣體的排放。
噴油嘴設(shè)計(jì)改進(jìn)
采用多孔噴油嘴,使燃油能夠以更細(xì)的霧狀噴射到燃燒室內(nèi)。這樣可以增 大燃油與空氣的接觸面積,讓燃油更充分地燃燒。比如,一些新型噴油嘴的噴孔數(shù)量從傳統(tǒng)的 4 - 6 個(gè)增加到 8 - 10 個(gè),燃油噴霧角度也經(jīng)過優(yōu)化,使得燃油能夠在燃燒室內(nèi)均勻分布。
二、進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化
渦輪增壓技術(shù)
渦輪增壓是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常用的技術(shù)手段。渦輪增壓器利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī),將更多的空氣壓縮后送入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。
這樣可以增加進(jìn)入氣缸的空氣量,使燃油燃燒更充分。例如,在高原地區(qū),由于空氣稀薄,自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)功率會(huì)下降,而渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能夠通過壓縮空氣,保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常功率輸出,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
可變進(jìn)氣道技術(shù)
通過改變進(jìn)氣道的長(zhǎng)度和截面積,可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷優(yōu)化進(jìn)氣量。在低轉(zhuǎn)速時(shí),使用較長(zhǎng)的進(jìn)氣道,以增加進(jìn)氣的慣性,提高進(jìn)氣效率;在高轉(zhuǎn)速時(shí),切換到較短的進(jìn)氣道,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)大進(jìn)氣量的需求。
三、燃燒過程優(yōu)化
燃燒室形狀優(yōu)化
設(shè)計(jì)合理的燃燒室形狀可以改善燃油和空氣的混合效果。例如,ω 形燃燒室能夠使燃油在燃燒室內(nèi)形成良好的渦流,促進(jìn)燃油和空氣的混合,加快燃燒速度,提高燃燒效率。
采用廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)
EGR 系統(tǒng)將一部分廢氣重新引入進(jìn)氣系統(tǒng),降低燃燒室內(nèi)的氧氣含量。這可以降低燃燒溫度,減少氮氧化物(NOx)的生成。同時(shí),適當(dāng)?shù)膹U氣再循環(huán)還可以改善燃燒過程的穩(wěn)定性。
四、后處理技術(shù)優(yōu)化
顆粒捕集器(DPF)
用于捕捉柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的顆粒物,減少對(duì)大氣的污染。DPF 能夠過濾掉尾氣中大部分的碳煙顆粒,當(dāng)顆粒積累到一定程度后,通過再生過程將顆粒燃燒掉,使捕集器恢復(fù)過濾功能。
選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)
SCR 系統(tǒng)主要用于降低尾氣中的氮氧化物。通過向尾氣中噴射尿素溶液,在催化劑的作用下,使尿素分解產(chǎn)生的氨氣與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?,從而有效減少有害氣體的排放。