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随着节约能源和保护环境意识的加强,以及严格排放法规的要求,人们开始重视柴油机NOx和碳烟之间的trade-off问题。为了彻底解决这个问题,使柴油机排放达到日益严格的排放法规,本文对柴油机在Ar/O2进气条件下进行了探索性研究。首先对柴油机在不同比例Ar/O2进气条件下燃烧过程和排放特性进行数值模拟,再根据模拟结果设计实验方案,最后通过实验研究Ar/O2进气条件下柴油机燃烧过程和排放特性。具体工作如下：首先理论分析Ar/O2进气下的热效率和燃烧热化学。对Ar/O2混合气的比热比分析出,Ar/O2进气时发动机热效率高于常规进气时发动机热效率,且随着混合气中Ar比例的增加,热效率也不断增加。对燃烧热化学分析得出,Ar/O2进气比常规进气具有较高的实际气燃比、实际氧燃比和实际过量混合气系数。再利用AVL Fire软件对ZS195柴油机进行数值模拟。Ar/O2进气条件下平均温度和平均压力都比常规进气条件下平均压力和平均温度高,且随着Ar/O2进气中Ar比例增加,平均温度和平均压力也越高。在0.21O2+0.79Ar进气条件下,随着喷油提前角的提前,平均压力和平均温度也越高。Ar/O2进气条件下NO、CO和CO2排放量,相对于常规进气条件下排放量要低,随着Ar/O2进气中O2比例的增加,NO、CO和CO2排放量也越低。最后通过台架试验研究不同比例Ar/O2进气和不同负荷对ZS195柴油机燃烧过程和排放特性的影响。Ar/O2进气条件下燃烧过程和排放特性,明显优于常规进气条件；0.3O2+0.7Ar进气条件下发动机动力性能最高,随着Ar/O2进气中O2比例的增加,发动机动力性能相对降低,发动机碳烟、HC和CO排放量也越低,且Ar/O2进气条件下柴油机基本无NOx排放。不同负荷时,0.21O2+0.79Ar进气条件下发动机燃烧过程和排放特性,都比常规进气条件下好；随着负荷的增加,0.21O2+0.79Ar进气条件下发动机动力性能越高,同时碳烟、HC和CO排放也相对提高。