随着柴油机保有量的持续增长和排放法规的日益苛刻,加上我国柴油机的技术水平相对落后,排放问题成为制约柴油机行业进一步发展的主要因素,所以,降低排放是柴油机领域亟待解决的问题。在降低排放之前,除了需要了解排放物的形成机理外,更需要了解排放物的排放量和排放规律及其影响因素,以便有效的控制排放。柴油机排放预测正是因此成为研究的热点。借鉴前人的经验,本文建立了柴油机CO、CO₂、NO、HC和碳烟的准维排放预测模型:首先,利用三区燃烧模型预测CO和CO₂的排放浓度和NO的平衡浓度;然后,利用泽尔多维奇部分平衡浓度计算预测NO的排放;接着,分析柴油机HC排放的主要来源,建立HC排放的预测模型;最后利用广安博之半经验的二速率方程预测柴油机的碳烟排放。由于五种排放物的预测模型均以示功图为基础,所以文中采用实测示功图作为模型的输入,以减小预测结果产生的误差。将上述所建模型应用于6135ZG柴油机,预测其在某一稳态工况及负荷特性工况下CO、CO₂、NO、HC和碳烟的排放,预测结果与实测结果的误差在6%以内,同时分析了这五种组分在该稳态工况下其生成量随曲轴转角的变化规律,以及负荷特性下的排放规律。因瞬态工况可近似的看成是一系列准稳态工况点按照时间序列连续的集合,所以在稳态排放预测研究的基础上,将所建模型应用于柴油机恒载加速瞬态工况,预测了五种排放物排放量的变化规律。排放的研究离不开燃烧过程的研究,传统的仪器不但价格昂贵,维护费用高,而且难以保证燃烧过程与排放测试的同步对应关系。本文将所建的排放预测模型添加到柴油机燃烧测试分析虚拟仪器平台上,构成了一个具有燃烧测试分析和排放预测两种功能的虚拟仪器。