EGR率对甲醇雽双燃料发动机性能的影响thc手机「EGR率对甲醇雽双燃料发动机性能的影响」
导读： 随着国家“碳达峰、碳中和”战略目标的提出,高效、低碳、近零排放已成为柴油机发展的重要方向。提高热效率、燃料多元化是柴油机技术创新的重要途径。甲醇燃料作为新兴清洁能源,具有低碳、含氧量高、辛烷值高、燃烧清洁等特点。甲醇/柴油双燃料反应活性控制压燃技术通过进气道喷入低活性的甲醇燃料,缸内直喷高活性柴油,通过协调控制两种燃料比例从而实现发动机高效清洁燃烧,可同...
随着国家“碳达峰、碳中和”战略目标的提出,高效、低碳、近零排放已成为柴油机发展的重要方向。提高热效率、燃料多元化是柴油机技术创新的重要途径。甲醇燃料作为新兴清洁能源,具有低碳、含氧量高、辛烷值高、燃烧清洁等特点。甲醇/柴油双燃料反应活性控制压燃技术通过进气道喷入低活性的甲醇燃料,缸内直喷高活性柴油,通过协调控制两种燃料比例从而实现发动机高效清洁燃烧,可同时降低发动机碳排放和污染物排放。为探究引入EGR系统后甲醇/柴油双燃料发动机排放性能的变化规律,基于实验室自主开发的甲醇/柴油双燃料发动机燃油供给及一体化控制系统及试验台架,系统研究甲醇替代率、EGR率以及主喷提前角对甲醇/柴油双燃料发动机性能及氮氧化物排放的影响,主要结论如下:(1)柴油机最大功率转速(2600 r/min)与最大转矩转速(1800 r/min)下,负荷率60%～90%时,掺烧甲醇燃料能够有效降低NO_x排放量。纯柴油模式下,氮氧化物的主要成分为NO;双燃料模式下加入甲醇燃料后NO排放量大幅降低,但NO_2排放量显著增多,双燃料模式下NO_x的主要成分为NO_2。不同负荷工况下,碳烟排放量随甲醇替代率的增加而降低。(2)引入EGR后,甲醇/柴油双燃料发动机有效热效率提高;不同负荷下EGR率对发动机经济性的影响不同,中负荷下当量有效燃油消耗率随EGR率的增加而降低,而高负荷下发动机当量有效燃油消耗率随着EGR率的增加先降低后升高,30%甲醇替代率、90%负荷工况下,EGR率从0%增加到15%时,1800 r/min转速下当量有效燃油消耗率平均降低2.8%;2600 r/min转速下平均降低0.49%,EGR率大于15%后发动机经济性下降。(3)EGR系统能够有效降低NO_x排放量,不同转速时90%负荷下降幅最大,1800 r/min、30%甲醇替代率时NO_x最大降幅为79.2%;260 0r/min、30%替代率下最大降幅可达78.8%;引入EGR后NO_2排放量随EGR率的增加而降低,但NO排放量保持在较低水平。(4)不同转速下EGR率对THC和CO排放的影响规律不同,1800 r/min转速时THC排放量随EGR率的升高先增加后减少,CO排放量随EGR率的升高略微降低;2600 r/min转速下THC排放量随EGR率的升高而降低,CO排放量在中负荷时随着EGR率的增加而升高,高负荷工况下随EGR率的升高先增加后减少。高负荷工况下引入EGR会导致碳烟排放量急剧增加。(5)1800 r/min转速、中负荷工况时EGR率对缸内燃烧特征影响较大,随着EGR率的升高,双峰缸压呈现“V”形趋势,压力升高率趋于平缓,爆震现象减少,放热速率逐渐减慢。(6)双燃料模式下,随着柴油主喷正时的提前,发动机滞燃期延长、燃烧效率升高,有利于提高发动机经济性,但会造成发动机NO_x排放量与THC排放量增加;不同负荷下主喷提前角对CO排放量的影响不同,中等负荷下CO排放量随主喷角度的提前而降低,而高负荷下随主喷角度的提前而增加。
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