廢氣再循環和米勒循環中速重型柴油機的NOx減排試驗

?

廢氣再循環和米勒循環中速重型柴油機的NOx減排試驗

研究了基于EGR（廢氣再循環）冷凝器的能量平衡，確定了一種新的測量EGR率的方法，達到2.2%的相對誤差，而以前的方法測量位置混亂且操作不正確。這個方法使用簡單的傳感器不需要大量維護，可以保證測量的準確性。研究了不同EGR率對燃油消耗和發動機排放的影響，及測量的氣缸壓力和計算的熱釋放速率對燃燒過程中EGR物理效應的影響。高壓冷EGR的使用可以減少發動機NOx的排放，增加EGR率，對于不同路況，可以減少高達70%的NOx。NOx最大程度地減少可通過米勒循環實現。然而，EGR的使用對油耗和CO與PM的排放影響顯著。未燃燒的HC排放不受EGR應用的負面影響，與小型發動機的大多數研究結果相反。使用標準凸輪軸的柴油機可改善燃油經濟性。EGR技術相比于米勒循環技術，一定油耗對應一個較低的NOx水平。另外，由于其較高的容積效率，CO與PM的排放量在整個負荷區域內非常低。

重點研究了EGR的高負荷影響，因為在排放循環計算中這些負荷點具有較高的權重因子。然而，EGR在低負荷運行時也出現困難，CO和PM排放量高。通過共軌柴油噴射系統解決低負荷問題，因其具有高壓噴射、承載能力，后噴射功能的使用減少了CO 和PM的排放。低負荷運行時噴油提前會提高燃燒壓力，縮短燃燒持續時間，降低CO和PM的排放量，同時提高效率。結合渦輪增壓與發動機的精準匹配，共軌噴射系統的應用將成為發動機概念優化的下一個重要步驟。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第76卷

作者：Roel Verschaeren et al

編譯：郭永奇