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能源短缺以及环境污染问题加剧,对内燃机的发展提出了更严峻的挑战。研发出更低油耗和排放的发动机,以满足未来的需求,迫在眉睫。低温燃烧是一种新型的燃烧方式,由于其能同时降低NO_x和碳烟排放,近年来得到广泛的研究。本文以某小型四缸电控单体泵涡轮增压柴油机为对象,从柴油机的燃烧路径图出发,进行了低温燃烧性能的试验研究。基于低温燃烧的实现会受负荷限制和常需大比例的EGR率的特点,本文首先在试验柴油机小负荷工况,研究了 EGR对试验柴油机性能的影响。根据试验结果与机型特征选择了供油正时和进气节流作为其实现低温燃烧的辅助手段。以NO_x和碳烟排放出现同时降低趋势作为低温燃烧的判断依据,试验最终通过三种手段实现了低温燃烧或"类低温燃烧"现象,而此时柴油机的性能各异。试验表明,(1)单纯的调节EGR阀并不能实现试验柴油机的低温燃烧;在小负荷工况引入EGR可以降低试验柴油机的油耗率。(2)单纯的推迟喷油,都出现了NO_x和烟度同时降低趋势的低温燃烧现象,但是推迟喷油使得试验柴油机的经济性下降。(3)基于EGR阀全开结合燃油推迟喷射,出现低温燃烧现象,但使用这种方式实现同时降低的油耗和排放的低温燃烧有一定的负荷限制。(4)进气节流对试验柴油机的排温和NO_x影响明显,随着进气节流的增加,排气温度和NO_x排放增加;中低转速小负荷工况,随着进气节流的增加,柴油机油耗率和烟度增加;在中高转速小负荷工况,随着进气节流的增加,油耗率和烟度呈先降低后升高的趋势。柴油机中高转速小负荷工况一定范围可通过进气节流改善油耗率,但进气节流使得试验柴油机的循环波动增加。(5)在高速小负荷工况,EGR全开时进行进气节流,试验柴油机出现了 NO_x排放和烟度排放同时降低的趋势,而且当节流到一定程度时,NO_x和烟度排放可以降至比原机低的同时获得一个比原机低的油耗,但使用这种方式使得试验柴油机的循环稳定性变差。