润滑油蒸汽对低速二冲程柴油机性能影响的机理研究

刘炎鑫; 李清波; 朴吉成; 姜涵

doi:10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2025.04.007

大连海事大学学报 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (04) : 67 -79. DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2025.04.007

润滑油蒸汽对低速二冲程柴油机性能影响的机理研究

刘炎鑫, 李清波, 朴吉成, 姜涵

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摘要

为探究润滑油蒸汽对低速二冲程柴油发动机性能的影响，采用数值模拟与台架试验相结合的方法，通过建立发动机模型与润滑油蒸汽模型，耦合柴油与润滑油组分的燃烧机理及物性参数，揭示润滑油蒸汽介入引发自由基网络重组，进而影响发动机燃烧特性与排放行为的内在机理。研究结果表明：润滑油蒸汽的引入导致H/HOOH（氢自由基/氢过氧自由基）含量上升，O/OH（氧自由基/羟基自由基）含量下降，进而延长柴油的滞燃期（CA0-10增加1.1℃A）并加速主燃期进程（CA10-90降低4.84℃A）; H自由基增多会促进碳烟前驱体的加氢反应，抑制碳烟（soot）成核及表面生长，使soot峰值排放量下降18%;OH自由基减少则强化CO向CO₂的深度氧化转化，使CO峰值排放量下降6.8%; H/O自由基引发烃类裂解重组，导致未燃碳氢化合物（HC）峰值排放量增加5.8%;H/O/HO₂自由基的循环作用会加速氮氧化物（NO_x）生成动力学过程，因此NO_x峰值排放量增加8%。