柴油-朗基循環對高廢氣回收率和高增壓柴油機制動燃油消耗率的改善

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柴油-朗基循環對高廢氣回收率和高增壓柴油機制動燃油消耗率的改善

重型柴油機余熱回收系統對于改善燃油消耗具有顯著的意義。柴油-朗基循環（DRCC）是結合柴油循環和朗基循環的研究，用來闡明高廢氣回收率和高增壓柴油機對改善油耗的定量潛力。通過試驗，研究DRCC對燃油消耗率的改善作用。本試驗使用4沖程直噴單缸柴油機，測量發動機性能、燃料流率、氣體排放物和煙度等，確定高升壓和高廢氣回收率柴油機排氣熱的能量。

DRCC是柴油循環和朗肯循環的過熱聯合循環，本研究闡明通過DRCC從廢氣中回收廢熱的最大潛力。為此，在高升壓柴油機排氣管后安裝一個熱交換器，進行高溫廢氣和工作流體之間熱交換，產生過熱蒸汽。據推測，該廢氣從熱交換器的出口返回到高壓回路廢氣再循環系統進氣歧管。高溫和由熱交換器產生的高壓過熱蒸汽被引入膨脹器，在其中膨脹以獲得輸出功率。將蒸汽輸送到蒸汽冷凝器，由壓縮機增壓至水飽和后，再次被引入熱交換器。

通過高增壓柴油機試驗結果可以預測DRCC對油耗的改善作用。試驗結果得出：①高增壓發動機的排氣損失隨負荷增加而增加，廢熱回收適用于中高負荷發動機；②排出氣體的質量流率很大，可以從廢氣中回收能量，并確保改善燃料經濟性；③DRCC在滿載（平均有效壓力為2.0MPa）時可使燃油消耗率改善2.6%～3.0%；④考慮到安全和環境問題，DRCC的工作介質最好是水而不是甲醇、甲苯或HCFC-123。

Yamaguchi et al. SAE 2013-01-1638.

編譯：倪媛媛