低温燃烧(LTC)一、低温燃烧（LTC）的优势：1.减少污染物（主要为NOx、碳烟）排放。如下图，LTC的燃烧温度较低，且过量空气系数较高，可以达到既减少NOx又减少碳烟的目的。2.燃烧较平稳，最高燃烧温度降低，对NOx排放起到抑制作用。二、实现低温燃烧的方法：实现低温燃烧主要靠控制EGR和喷油提前角实现。两者结合使用，能够使燃烧更加平稳，避免缸内温度升高率过大；且能够提供较长时间进行油气混合，减少碳烟生成。在一定的控制范围内，并不会引起THC和CO的大幅增加。对减少排放有很好的效果。另外由于燃烧平稳，发动机的最高爆发压力和压力循环波动也降低，发动机的振动和噪声得到减小。2.实验及实验结论实验在一台福特彪马四缸共轨柴油机上进行。实验装置如下图。Thebalancethreecylindersareoperatedintheconventionalcombustionmodetomotortheresearchcylinderwithanon-motoringeddycurrentdynamometerusedforspeedcontrolandpowerdissipation.Theresearchcylinderhasindependentintakeandexhaustsystemsequippedwithsurgetanks.Thedetailsoftheinstrumentationofthesinglecylinderanditsseparationfromtherestoftheenginehavebeenreportedpreviously.（实验装置设置不太懂。）实验结果：1.在EGR率一定的情况下（进气氧含量17%），CA50的变化对发动机的影响。下图表示发动机主要排放物的变化：蓝色点表示喷油持续时间不变；而橙色方块表示为弥补发动机功率下降而延长喷油时间。可以看出在上止点前燃烧开始，NOx和碳烟增加，THC和CO无太大变化。随着点火提前，碳烟降低，NOx上升，这是因为：1.点火越提前，则燃烧前缸内温度越低，油气混合时间加长，是碳烟下降；2.点火提前，则燃烧时放热速率加快，导致NOx急剧增加。THC和CO没有很大变化，表明这种燃烧方式可以使燃烧完全。在上止点后燃烧开始，NOx和碳烟均下降；在适当的范围内，THC和CO没有很大变化，但燃烧过于延迟，会导致二者急剧增加。这一方式有几个优点：1.燃烧在膨胀冲程中进行，放热平缓，燃烧延长，使得NOx排放下降；2.在膨胀冲程中喷油，提供了较长的准备时间，使油气混合更加均匀，碳烟生成减少。这一方式使燃烧过程更加平稳，实现了LTC。由上面的分析可知，此方式对发动机振动及噪声有较好抑制作用。上图可以看出控制CA50在366°CA左右时，有较好的排放效果。下图表示喷油时刻对发动机循环压力和循环放热量的变化：上面三图中，由后面两图可知喷油时间过于靠后，甚至到膨胀冲程喷油，发动机的压力波动变大，燃烧放热也不均匀；这表明喷油时刻过于靠后引起燃烧恶化，使燃烧不够稳定。最上图表示常规的喷油时间，压力波动和放热率波动都较小；但是最高燃烧温度很高，NOx排放恶化。下图表示发动机的压力指标随CA50的变化：上图表示的是喷油时刻对平均指示压力（IMEP）、IMEP变异系数、点火延迟、燃烧持续角、压力升高率、平均燃烧压力的影响。每一点表示200转内的平均数值，每点的竖条表示数值的上下限。可以看出燃烧时刻过迟会恶化发动机工况，引起压力波动。控制CA50保持在360°附近时发动机有较好的表现。2.喷油时刻不变时，EGR对发动机的影响。(a)下图表示发动机排放的变化：图中橘红色是有喷油量补偿时的变化情况。可以看出EGR高时，对NOx有明显的降低作用，但是引起CO和THC的增加。而烟度则会在一定时刻有一峰值。当EGR过高时，自然会降低NOx排放，但同时导致缸温下降，燃烧不完全，CO和THC上升；此时燃烧延迟，油气混合时间加长，碳烟减少。EGR降低时，随着燃烧完全，NOx升高，烟度、CO和THC也随之下降。(b)下图表示喷油时刻不变时，EGR对循环压力和放热率的影响：最上图是EGR较低时（进气氧含量18%），可以看到缸内循环压力和最高爆发压力较大，燃烧迅速，但是压力波动较小；下面两图是EGR较高时（进气氧含量11.4%），其中第三图是有喷油补偿的。可以看到缸内循环压力和放热率都降低了燃烧波动较大。(c)下图表示发动机压力指标的变化：图中可以看出增大EGR率时，会降低压力升高率和平均循环压力，但是造成压力循环波动较大、平均指示压力下降。这是因为EGR过高恶化燃烧，使得上述情况发生。3.EGR和燃烧相位...
